二 驱动电机认知

依据GB/T 18488.1—2015《电动汽车用驱动电机系统 第1部分：技术条件》的定义，电动汽车驱动电机是一种可以将电能转化成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也可具备将机械能转化成电能的功能。驱动电机将电能转换为机械能时称为电动机，将机械能转换为电能时称为发电机。

1.驱动电机的分类

驱动电机种类繁多，按工作电源不同，驱动电机可以分为直流电机和交流电机两大类，如图1-5所示。交流电机按转子与定子磁场的转速是否相同，又分为同步电机和异步电机两大类。同步电机又可分为永磁同步电机、电励磁同步电机和磁阻同步电机。异步电机又分为三相异步电机和单相异步电机两种。

图1-5 驱动电机分类

2.不同类型驱动电机特性对比

直流电机（有刷）应用于电动汽车发展初期，具有控制方式简单、调速性能优良的优点，但因带有电刷、换向器，制约了瞬时过载能力和转速，运转时电刷会产生火花、发热、高频电磁干扰，电刷易磨损需经常维护更换，现代电动汽车已经淘汰直流电机（有刷）。

目前新能源汽车驱动电机以三相交流异步电机和三相交流永磁同步电机为主，磁阻同步电机（开关磁阻电机）在特殊领域也有应用。三相交流异步电机主要应用在纯电动汽车中，如特斯拉Model S、Model X、蔚来ES6、蔚来ES8、江铃E200、江铃E100、江铃E160、众泰云100S、芝麻E30等。三相交流永磁同步电机主要应用在混合动力（包括插电式混动）与纯电动汽车中，如比亚迪秦、比亚迪宋DM-i、宋EV、北汽EV系列、腾势400、帝豪EV450、荣威ERX5等。

三相交流永磁同步电机具有高功率密度、高效率、质量轻、体积小、惯性小、响应快、转矩控制性能好等特点（功率密度最高可达到4.5kW/kg以上，峰值效率达96%以上），在电动乘用车应用上占有优势，是当前电动汽车用驱动电机的主流电机类型。三相交流永磁电机根据电机控制方式不同，可以分为方波电压驱动的永磁无刷电机（又称无刷直流电机）和正弦波电压驱动的永磁同步电机。永磁同步电机根据转子磁钢结构又分为内置式和表贴式，其中内置式永磁同步电机又称混合式永磁磁阻电机。内置式永磁同步电机在永磁转矩的基础上叠加了磁阻转矩，磁阻转矩的存在有助于提高电机的过载能力和功率密度，而且易于弱磁调速，扩大恒功率运行范围，成为电动汽车驱动电机系统的首选。2019年以来，我国新能源汽车中采用永磁同步电机的比例已超过90%，选择交流异步电机技术路线的特斯拉，也开始采用永磁同步电机。

三相交流异步电机又称交流感应电机，具有效率高、功率密度高、运行可靠、调速范围宽等特点。相对三相交流永磁同步电机而言，其优势是结构可靠、怠速运行损耗低，缺点是效率和功率密度相对偏低。三相交流异步电机由于怠速运行损耗低，常在电动四驱汽车中作为后驱动电机。

开关磁阻电机的转子由硅钢片叠压而成，具有结构简单、制造成本低、适于高速运行等优点。但存在转矩波动大、噪声大、需要位置传感器等缺点，应用受到一定限制。

不同类型驱动电机性能对比见表1-1。

表1-1 不同类型驱动电机性能对比