汽车电机转速(究竟是什么，决定了电机的“好坏”？)

在燃油车时代，我们评价发动机的好坏时，往往会根据功率、扭矩、压缩比、热效率等等参数来评价，但到了电车时代，我们又该怎么评价电机的好坏呢？

种类？参数？这些都不重要

很多人认为，电机的种类决定了电机的好坏。比如有一种观点就表示，永磁同步电机比交流异步电机好，因为它体积小效率高，是公认的发展趋势。

而实际上，作为目前使用最多的两种电机，永磁同步和交流异步电机各有优势，车企也会根据车型定位来灵活搭配，并不能单纯依靠种类来评价好坏。

比如永磁同步电机能在低效率区间输出高功率＆扭矩，更适合低速路况；而交流异步电机天生转矩大，功率＆扭矩上限更高，更适合高速路况；甚至还有像蔚来这种，通过永磁同步+交流异步双电机实现四轮驱动的同时，输出更加强大的动力。

还有人认为，电机的好坏应当和它的性能参数有关，比如加速、极速和电耗，不管是什么种类的电机，只要这三个参数越高，电机就越好。

但实际上，极速、加速、电耗也不能决定电机的好坏，因为在它们之后，还有一个核心要素在限制着它们的上限，导致电机无法做出更极致的性能。

而如果电机突破了这一核心要素的限制，电机不仅可以做出更极致的极速、加速、电耗参数，更能实现三者的兼顾，让电机真正变得高效和全能。

这个核心要素，就是散热。

电机好坏的核心：散热

散热才是真正评价电机好坏的核心。不论你期待的是电车迅猛的加速能力，还是持久的极速性能，亦或是经济的电耗水平，都离不开散热的支持。

散热既决定了电机的上限，也决定了电机的下限。如果一颗电机的散热能力不足，那么不仅它的各项参数会更低，甚至电机的寿命也会受到影响。

比如永磁同步电机就特别依赖散热，因为它的转子使用了永磁体材料，而在高温情况下，永磁体会有完全退磁的风险，并且还是不可逆的，这相当于电机直接报废了。

当然，交流异步电机也好不到哪儿去。由于没有永磁体，异步电机的转子使用了传统的线圈绕组结构，这就导致它在满负荷运行时会散发大量的热，而过高的温度不仅会融掉内部的各种绝缘材料，极端的甚至还能把绕组也融掉，也约等于报废了。

所以，为了保证不过热，很多车企都严格限制电机转速，这就导致很多电车没法发挥极致的加速、极速等性能；只有散热提升，电机才有解限、以及继续向上发展的可能。

优秀的电机散热应该是怎样的？

对于这一点，我们观察了特斯拉、比亚迪、华为等头部新能源车企在提升电机散热能力的技术布局，发现大家都把升级重点集中在了扁线电机、薄片层叠工艺、油冷系统方面。可以说拥有这些技术和工艺的电机，散热性能都很不错。

用扁线取代圆线

现在很多车企都宣传自己采用了“扁线电机”，对比传统的圆线电机，扁线电机不仅可以提升约10%的工作效率，散热能力也能提升10%，可以说是全方位的提升。

但究竟什么是扁线？在把电机拆开后，我们可以发现电机定子的铁芯上有很多“插槽”，而这些插槽就是摆放定子绕组的位置。

在圆线电机中，定子绕组都是由很多根圆铜线组成的。但就像房子的公摊一样，圆线的空间利用率并不高，这就导致圆线对电流的分摊能力有限，进而放出更多热量。

对比之下，扁线绕组则是通过使用形似矩形的铜条，以简单堆叠的方式彻底填满了插槽空间，这样一来，电流就能被直径更粗、表面积更大的扁线分摊，从而降低发热量。

在这方面，特斯拉就做得非常极致，比如Model 3和Model Y搭载的永磁同步电机就使用了10层扁线绕组，虽然扁线绕组不一定越多越好，但在提升散热的同时，特斯拉电耗低、极速高的优势，也很难说没有这10层扁线绕组的功劳。

使用薄片层叠工艺

薄片层叠工艺本身并不算复杂，但如果说到它的结构，可能很多人会不理解，因为采用这种工艺的电机转子，看起来就像是把无数的黄瓜切片拼成了一个整体一样。

为什么要这么做呢？因为转子作为一个金属导体，在通电的环境下会在内部形成电流回路，由此产生热量——利用这个原理，我们造出了电磁炉，但电机显然没有这个必要。

所以，车企选择把转子切成无数薄片，由此在减少转子体积的同时，减少电流回路的产生，而薄片之间则用焊接等工艺进行连接。

不过，薄片层叠工艺最大的受益者，还是镶嵌在其中的永磁体，因为它对高温最敏感。只要转子的温度得到控制，永磁体的压力就能小很多。

在这方面，我们可以参考比亚迪的电机。除了使用薄片层叠工艺外，比亚迪甚至还在转子薄片的制作材料中加入了少量硅，这也是为了改变转子的导电能力，从而控制热量。

用油冷取代水冷

为什么要使用油冷呢？因为它能深入到水冷达不到的地方。冷却液不能和电机部件直接接触，因为二者很容易产生化学反应，或者因为导电产生事故，所以只能隔着水冷管道进行热交换，实际效果会有些类似于“隔靴搔痒”，有用，但用处不大。

对比之下，油冷就没有这方面的顾虑了，因为油液天生不导电不导磁，所以油冷系统可以直接深入到很多水冷管道深入不到的电机内部区域，而这里往往积累着很高的热量，由此就可以大幅提升散热能力。

比如问界M5，对比水冷技术，它的油冷电机平均峰值温度能降低30℃，这就能让电机获得更强的性能上限和持续能力，比如零百加速反复加速15次不衰减，长时间高速行驶更稳定等等。

总结一下

围绕散热性能，实际还有很大的优化空间，而国内外很多车企与电机供应商也都在积极推进对应的技术与工艺，甚至有的已经有了非常不错的成果，只是短时间内成本无法降低，所以无法量产罢了。

不过随着相关技术材料、工艺成本的逐渐下降，电机的散热性能终究是会稳步提升的，而在彻底解除“散热”的封印后，电机的整体性能也将真正得到质变。