特斯拉为何能秒杀超跑？

酷暑难耐，红灯下的我自以为胯下新买的摩托所向披靡，指望它用扑面之风带来些许清凉，但绿灯闪现的刹那却被一旁的电摩抢先冲出，并留下了蔑视的目光。这一刻的失败，电机才是幕后的操盘手，也就是这回我要聊的纯电动车“三电”之一。

新时代下，当大家都把焦点放在续航里程上时，殊不知电动车若没有电池这货拖后腿，也许早就篡位登基当上了主人。那么问题来了，可以让电摩风驰、让电车电掣的电机身上有什么可以仔细品味的干货？它将拥有怎样的未来？

我们来看看特斯拉与超跑的对决。我们邀请到了特斯拉MODEL SP100D和兰博基尼HuracanLP580-2这二位，前者无论是功率、扭矩还是最终的百公里加速时间，都对传统超跑完成了超越，关键售价还便宜很多。对此明眼人都瞧得出来，造成这种结果是因为纯电动车和传统能源车的特点所致，说白了就是电机和内燃机的特性不同，两者最主要的工作就是驱动车辆前进，来自不同世界的二位有着不同的优缺点，而如果要单说加速能力，则正中电机的下怀。

再聊正事儿之前先扯会儿闲篇儿，要说电机的诞生，就不得不提交流电与直流电之间的PK。爱迪生想必大家都认识，就是那个“电灯泡之父”，他是直流电的死忠，后来还成立的“爱迪生电器公司”让美国人民享受到了这个福利。不过，有个人却不这么认为，他有个耳熟能详的名字-特斯拉，尼古拉·特斯拉，克罗地亚人，后移民美国，正经的科班儿出身，曾就职于爱迪生公司且贡献不小，后来由于报酬等原因特斯拉把爱迪生给炒了，出来单干四年后发明了交流电。

说到这儿好戏才刚刚开始，特斯拉发明的“三相交流电输电线路”有着较直流电更方便转换电压、低热消耗的特点，后来被威斯汀豪斯电气公司给买了，于是乎成为了爱迪生公司最大、最直接的竞争对手。后来，爱迪生同学气急败坏，通过一系列不太光彩的手段去诋毁交流电，期间甚至发生过蓄谋电死人和动物的事情。当然，最后的结果是爱迪生没有抵挡住科学的力量，爱迪生公司最终也改用交流电，并变成了后来的GE，也就是通用电气。

扯完闲篇儿回归正题，之前我就说过，纯电动车之所以加速给力，最主要原因是因为电机驱动特性决定的。说白了，电机的应用原理我们上学那会儿都学过，那就是电磁感应原理，其是应用这个原理运行的旋转电磁机械，最主要的工作和任务是将电能转化为机械能，吸收电功率并向机械系统输出机械功率。

如上图所示，电机在零转速下便可以输出非常大的扭矩，虽然后期也会衰减，但从0开始的最大扭矩输出特性决定了其要比传统内燃机更加“直给”！并且，这一切还是建立在高效率与零排放的基础上。不过电机这货也不是轻易就可以从完美数据到大规模应用的，其必须要具备轻量化、可靠性高、成本低、效能高等特点。

要说我们最熟悉的电机类型，莫过于应用最为广泛的永磁同步电机，包括宝马、丰台、日产、本田，以及国内自主品牌荣威、腾势、北汽、比亚迪等，旗下新能源车都在使用。简单来说，永磁同步电机的核心是永磁体，永磁体可以建立磁场，其是磁化后撤去外磁场而能长期保持较强磁性的物质。永磁同步电机有着效率高、功率密度大、结构简单、可靠性高等特点，当然，他的缺点也很明显，那便是成本高。

此外，交流异步电机也应用比较广泛，这个就是我们俗称的感应电机，其可以产生旋转的磁场，在旋转磁场的作用下，转动力就出来了。交流异步电机的核心是转子和定子，顾名思义，转子是转动的导体，定子则不动，主要任务是产生一个旋转磁场。交流异步电机的优点是可靠性高、成本低、体积和质量小，说白了就是耐操！高速的电动车一般都会用它，比如特斯拉。但是他也有缺点，比如功率因数低、控制复杂、易受影响、调速性能差、范围窄等。

所以，究竟这两种电机谁优谁劣，套用特斯拉电机工程师 Wally Rippel的观点：

1、永磁电机的转子产生的热量小，效率也略高于感应电机。但是永磁电机存在退磁的问题，在低负荷的条件下效率会减少。

2、感应电机虽然最高效率小于永磁电机，但是平均效率表现得更好。

3、感应电机不容易控制，在研发成本上是增加的，但是原材料成本要小于永磁电机。

所以，两者的最明显区别在于一个有磁一个没磁，永磁同步电机依靠永磁体制造磁，而交流异步电机则是通过转子和定子形成磁场。两者不分胜负，没有谁更厉害，也没有谁是无敌的。

众所周知，特斯拉此前一直采用的是三相4极交流异步电机（三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统）。不过让人感到意外的是，特斯拉在 Model 3上放弃了它的使用，转而改用永磁同步电机。这不免让九泉之下的尼古拉·特斯拉有些尴尬，毕竟特斯拉这个名字，当初就是为了纪念发明了感应电机的尼古拉·特斯拉。

那么，特斯拉这个改变的原因是什么？我们通过永磁体需要的材料-钕铁硼也许可以找到答案。钕铁硼是永磁同步电机上永磁体需要的稀土材料，其是目前磁性最强的永久磁铁，中国占据了全球钕铁硼产量的90%。那么，此次改变，是否意味着特斯拉未来将更倾向于中国市场，甚至落地中国？如此看来，这个技术上的调整或许真没那么简单。

谈到未来，和电池技术一样，电机技术也在寻求更广阔的天空。无论是混合励磁电机、双定子永磁电机、记忆电机磁性齿轮永磁无刷复合电机，还是非晶电机，都在为本体永磁化、控制数字化以及系统集成化而努力着，在保证轻量化、高可靠性、高效性的同时，还要进一步降低成本、噪音以及提升耐久性与应用范围。

写在最后：现阶段是电池技术在拖电机的后腿，有朝一日，电池技术也会朝着成熟与前端大踏步前进，其与电机未来是否可以碰撞出更精彩的火花，可否打出漂亮的配合，这是近忧。除了纯电动车，燃料电池车也是电机的重要应用对象，可否适应更多、更先进的新能源车，将是电机面临的远虑。