[汽車之家 技術] 特斯拉Model S的快相信已毋庸贅述，快到今天一提起高端純電動品牌人們就想到它。既然后起之秀如此上進，傳統車企自然不會坐視不管，這不保時捷就準備拿出Taycan應戰，不過在這之前他們做出了一臺名為Mission E Cross Turismo的概念車來小試牛刀。但你知道嗎？在核心部件驅動電機的技術上，特斯拉貌似有些“落后”。關于驅動電機的故事還有很多，今天我就和朋友們一起聊聊電機的那些事兒。
特斯拉Model S P100D有著2.7秒的0-100km/h加速時間，這個成績在燃油車里也是非常之快了。而一個傳統車企中的老牌勁旅，在內燃機稱霸時代大紅大紫的保時捷，為了能夠證明自己玩電動依然很牛，他們也做出了0-100km/h加速時間在3.5秒以內的Mission E Cross Turismo，雖為概念車，但已是實力不俗。不過，兩者選擇了截然不同的技術路線，到底誰才能成為真正的贏家呢？
看完以下內容，你就看完了文章的70%：
1、保時捷和特斯拉選用了不同的驅動電機技術路線，前者為永磁同步電機，后者為感應異步電機；
2、永磁同步電機有著效率高、體積小等優勢，但相對成本較高，受溫度變化影響大；
3、感應異步電機有著成本低、可靠性相對較高的特點，但能耗高是其最大短板；
4、特斯拉曾因電機能耗高，導致車主掏約7萬元的“排放超標”罰款。
● 孿生兄弟：長相相似，性格卻截然不同
永磁同步電機和交流異步電機就好像是一對孿生兄弟，長相極其相似，但卻有著不一樣的脾氣秉性。在基本結構和外觀上兩種電機大致相同，都是由定子、轉子、電機外殼等常見部件組成。只不過轉子在結構、用料和工作原理上存在差異。永磁同步電機屬于交流電機的一種，其轉子是由帶有永久磁場的鋼制成，電機工作時給定子通電，產生旋轉磁場推動轉子轉動，而“同步”的意思是在穩態運行時，轉子的旋轉速度與磁場的旋轉速度同步。
感應異步電機也屬于交流電機，轉子是由導電性好的金屬材質制成，如鋁、銅等材質，且轉子大多采用鼠籠式結構，工作時也是通過給定子通電，此時與轉子感應電流相互作用產生電磁轉矩，從而使轉子轉動的電機?！爱惒健敝饩褪窃谶\行時，轉子的轉速總是小于旋轉磁場的速度，故稱之為異步。
說的再簡單一些，這兩種電機均為交流電機，永磁同步電機的轉子自帶磁場，而感應異步電機的轉子只是導體，并不帶磁場，是通電之后產生了感應磁場才能與定子發生作用。由于技術路線的不同，也就使得兩種電機有著各自的特點，接下來就跟大家聊聊他們各自的優劣勢。
◆ 保時捷為什么會選永磁同步電機？
我們還是結合之前提到的車型來分別看這兩種類型的電機。在2018北京車展上亮相的Mission E Cross Turismo搭載了兩臺永磁同步電機，兩個電機分別布置在前后軸之間，可同時輸出動力，實現四輪驅動。這種布局形式在實現四驅的同時可以使前后配重更加均勻。
在雙電機同時工作的情況下，Mission E Cross Turismo的動力系統最大功率為600Ps（440kW），0-100km/h加速時間在3.5秒以內，加速到200km/h的時間只需12秒，這樣的實力足夠碾壓燃油超跑。這也是德國人決定快速轉型，進軍純電動領域的表現，畢竟對于這些超跑專業戶而言，為了贏值得付出一切。
■ 能量轉化率高、適用于低速及復雜多變的路況
能量轉化率高是永磁同步電機電機特點之一，可以達到90%以上。相比之下從化學能轉化為動能效率只有35%的汽油發動機，以及電動轉化為動能85%-90%的感應異步電機就相形見絀了。
其次是其調速范圍比較大，“調速范圍”這種說法可能有些過于晦澀，說白了就是能夠適應車輛在低速行駛和高速行駛的動力需求，而且各工況都保持著比較高的能量轉換效率。也就是說不論是在城市擁堵還是高速暢通的工況下，永磁同步電機在提供車輛所需動力性能的同時，還可以做到相對比較省電。
最后是其體積較小、重量輕，這個特點要相對于相同功率密度的感應異步電機而言。打個比方，同樣是可以舉起100kg重量的運動員，舉重運動員的個頭就要比相撲運動員要小得多，這就是舉重運動員的“功率密度”比較大。體積小就能給車輛的整體布局帶來更多的優勢，車輛前機艙和后備廂能夠設計更多的儲物空間，底盤上可以設計一些動力電池的擴展空間等等。也有利于車輛的輕量化設計。
■ 成本相對較高、性能會受溫度變化影響
除此之外，永磁同步電機也不是沒有缺點，相對于感應異步電機，理論上說其單位功率升本較高，也就是說相同功率的兩種電機，永磁同步電機的造價更高一些。再有就是永磁材質的轉子會隨著溫度的大幅變化引起退磁現象，這種情況下就會使電機的性能下降。這種感覺就有點兒像人到了炎熱的沙漠之后產生了脫水現象，導致身體機能下降。
