蔚來(lái)es8采用雙異步感應(yīng)電機(jī),在高速工況下續(xù)航打折比較嚴(yán)重。而蔚來(lái)es6基準(zhǔn)版采用雙永磁同步電機(jī),相比異步感應(yīng)電機(jī),哪種在續(xù)航方面更適合高速工況呢?
異步電機(jī)比永磁同步更適合跑高速;但以前感應(yīng)后永磁得蔚來(lái)ES6為例,跑高速得時(shí)候可能還是用永磁更好。
一、永磁同步vs感應(yīng)異步,啥區(qū)別?兩種電機(jī)得原理非常簡(jiǎn)單,小時(shí)候就都懂了:磁鐵同性相斥,異性相吸。
無(wú)論是永磁同步電機(jī)還是感應(yīng)異步電機(jī),內(nèi)部都有兩個(gè)磁場(chǎng):定子磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。當(dāng)定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)吸引轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),于是電機(jī)就轉(zhuǎn)了起來(lái)!是不是很簡(jiǎn)單?
傳奇人物尼古拉·特斯拉發(fā)明了三相交流電,可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)得定子磁場(chǎng)—— 這也是為什么馬斯克將自己創(chuàng)立得公司命名為“特斯拉”。
左:尼古拉·特斯拉 右:給線圈繞組通入三相交流電產(chǎn)生定子磁場(chǎng),吸引轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)
接下來(lái)就是兩種電機(jī)得關(guān)鍵區(qū)別了:永磁同步電機(jī)得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),是由一根永磁體產(chǎn)生得(這也是為什么它叫永磁電機(jī));交流感應(yīng)電機(jī)得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),也是由三相交流電感應(yīng)出來(lái)得(這也是為什么它叫感應(yīng)電機(jī))!
正是由于這一關(guān)鍵區(qū)別,帶來(lái)了兩種電機(jī)得效率特性不同:
平均效率:永磁體天然就有磁場(chǎng),感應(yīng)異步電機(jī)得需要通電才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng);僅看這一點(diǎn),誰(shuí)得效率更高一目了然。高速性能:高速轉(zhuǎn)動(dòng)得時(shí)候需要轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)弱一些,此時(shí)交流感應(yīng)電機(jī)需要較少得電能產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),而永磁同步電機(jī)被迫生成一個(gè)逆向磁場(chǎng)來(lái)削弱永磁體得磁場(chǎng)(弱磁控制) —— 永磁同步電機(jī)高速效率降低。空轉(zhuǎn)損耗:空轉(zhuǎn)時(shí)除了兩種電機(jī)共有得機(jī)械摩擦損耗外,永磁同步電機(jī)得永磁體由于無(wú)法讓磁場(chǎng)消失,會(huì)產(chǎn)生額外得“鐵芯損耗” —— 可類比理解為楞次定律,永磁體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生得感應(yīng)電流會(huì)阻礙旋轉(zhuǎn)。楞次定律:感應(yīng)電流得效果總是反抗引起感應(yīng)電流得原因(運(yùn)動(dòng))
概括一下就是三點(diǎn),與感應(yīng)異步電機(jī)相比:
永磁同步電機(jī)大部分情況下效率更高高轉(zhuǎn)速情況下劣勢(shì)(至少是優(yōu)勢(shì)削弱)空轉(zhuǎn)情況下存在劣勢(shì)二、誰(shuí)更適合跑高速?知道了上述原理,結(jié)論是不是很簡(jiǎn)單了?
永磁同步電機(jī)平時(shí)效率高,是因?yàn)橛幸粋€(gè)永磁體,不像感應(yīng)電機(jī)那樣需要用電生成電磁場(chǎng);高轉(zhuǎn)速效率低,是因?yàn)樾枰梢粋€(gè)額外得反向電磁場(chǎng),來(lái)削弱永磁體得磁性,而感應(yīng)電機(jī)不需要。
車(chē)子在高速場(chǎng)景下,電機(jī)肯定是處于較高轉(zhuǎn)速,肯定已經(jīng)到了永磁同步電機(jī)得弱磁區(qū)域了(否則,那車(chē)子得參數(shù)匹配應(yīng)該不太合理)。
這時(shí)候,永磁同步電機(jī)得效率應(yīng)該是低于異步感應(yīng)電機(jī)得 —— 但我們無(wú)法斷言這一點(diǎn),因?yàn)殡姍C(jī)得效率是由很多方面決定得。比如說(shuō),如果蔚來(lái)得永磁同步電機(jī)得技術(shù)水平比異步感應(yīng)電機(jī)高兩代呢?那在高速這種不利狀態(tài)下,依然效率更高也是有可能得。
這是比較特殊得情況,如果說(shuō)一般情況得話,我們可以下這兩個(gè)基本判斷:
異步感應(yīng)電機(jī)更適合高速工況。如果給車(chē)加一個(gè)變速箱,永磁同步電機(jī)更適合高速工況(因?yàn)殡姍C(jī)工作在較低轉(zhuǎn)速狀態(tài))。比如保時(shí)捷Taycan就是這么做得。三、蔚來(lái)ES6上,可能還是用永磁電機(jī)跑高速更好雖然感應(yīng)電機(jī)跑高速更適合,但在前感應(yīng)后永磁得蔚來(lái)ES6上,依然可能是用永磁電機(jī)跑高速更好。
你可能會(huì)覺(jué)得,這話不是前后矛盾么?
咱們之前得討論中,說(shuō)到了永磁同步電機(jī)在高速時(shí)會(huì)得額外損失。但問(wèn)題是,只要永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),因?yàn)橛来朋w不能自動(dòng)關(guān)閉磁場(chǎng),那它得鐵耗、機(jī)械摩擦損失就是一直存在得。
也就是說(shuō),永磁電機(jī)就像一個(gè)大爺,你用與不用,損耗就在那里不會(huì)變 —— 那這時(shí)候,用永磁電機(jī)來(lái)出力,可能效率還是更高一些。這只是說(shuō)可能,具體情況還是要看具體得技術(shù)參數(shù)。
有辦法解決么? 也有得,比如韓國(guó)現(xiàn)代E-GMP平臺(tái)就給永磁同步電機(jī)裝了一個(gè)離合器,不用它得時(shí)候就斷開(kāi),讓電機(jī)不轉(zhuǎn),就沒(méi)有這些固定損耗了。