上個月,Model 3 的美國 EPA 測試報(bào)告流出,證實(shí)了特斯拉在 Model 3 上放棄了感應(yīng)電機(jī)的使用,而改用永磁電機(jī),有點(diǎn)讓人吃驚。
Model 3 長續(xù)航版的 EPA 報(bào)告截圖
感應(yīng)電機(jī)最早是由尼古拉·特斯拉發(fā)明的,而特斯拉之所以叫特斯拉,就是為了紀(jì)念尼古拉·特斯拉這位著名的科學(xué)家。
在特斯拉獲得早期成功的時(shí)候,感應(yīng)電機(jī)作為電動系統(tǒng)的重要模塊,被認(rèn)可為特斯拉技術(shù)競爭力的關(guān)鍵要素之一。
除了吸收通用 EV1 的電機(jī)經(jīng)驗(yàn)以外,特斯拉還申請了自己的核心專利,比如感應(yīng)電機(jī)上的銅芯轉(zhuǎn)子技術(shù),成功解決了鑄銅工藝難,焊接成本高的問題。
如今,偶像的名字還在,但是偶像發(fā)明的感應(yīng)電機(jī)卻不在了,不太對勁。
我往前追蹤了一下新聞,還是有跡可循的。
去年 10 月份,中科三環(huán)就發(fā)公告,宣布與特斯拉合作,并簽署了《特斯拉零部件采購?fù)ㄓ脳l款》。特斯拉將從 2016 年 10 月 27 日開始,向中科三環(huán)采購釹鐵硼磁體,為期三年。
釹鐵硼是應(yīng)用在永磁電機(jī)上的一種高性能稀土永磁材料。性能有多高呢,有個響亮的別稱「萬磁王」,成功表明了它在磁里的地位——目前磁性最強(qiáng)的永久磁鐵。
萌娘百科里的釹
永磁電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)是相似的,本質(zhì)都是通過電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電流。它們最主要的差別就在于轉(zhuǎn)子,一個有磁,使用永磁材料,一個沒有磁,通常使用鋁或銅材料。
特斯拉感應(yīng)電機(jī) ??Nick Bockelman
早在 2007 年,特斯拉的電機(jī)工程師 Wally Rippel (曾是通用 EV1 項(xiàng)目的核心成員)就在特斯拉官網(wǎng)上發(fā)布過一篇文章,仔細(xì)比較了感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)在技術(shù)應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)。
除了感應(yīng)電機(jī)需要使用逆變器將直流轉(zhuǎn)化為交流電以外,兩者的核心區(qū)別在于以下三點(diǎn)(摘自官網(wǎng)原文):
1、永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量小,效率也略高于感應(yīng)電機(jī)。但是永磁電機(jī)存在退磁的問題,在低負(fù)荷的條件下效率會減少。
2、感應(yīng)電機(jī)雖然最高效率小于永磁電機(jī),但是平均效率表現(xiàn)得更好。
3、感應(yīng)電機(jī)不容易控制,在研發(fā)成本上是增加的,但是原材料成本要小于永磁電機(jī)。
最后的結(jié)論,Wally Rippel 用了一個詞,不分勝負(fù)(No Winner)。也就是說,在技術(shù)路線的選擇上,感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn),沒有誰是絕對不可替代的。
由于這篇文章有點(diǎn)早,為了避免這幾年的技術(shù)進(jìn)步帶來什么理解上的偏差,我又找了特斯拉電機(jī)工程師在最近兩年的媒體資料。
工程師訪談 ??CHARGED
關(guān)于兩者優(yōu)缺點(diǎn)的描述差異不大,結(jié)論也差不多。
但是他們提到了一個關(guān)鍵問題,電機(jī)技術(shù)選型的一個重要考慮是供應(yīng)鏈。
永磁電機(jī)需要用到比較多的釹材料,它不是隨時(shí)都能采購到的,會受到政治因素的影響。工程師們表示,因?yàn)檫@個原因,特斯拉一開始就沒有選擇永磁電機(jī)的路線。
這個政治原因是什么呢。
美國沒有大型的釹鐵硼生產(chǎn)企業(yè),僅剩的產(chǎn)能已轉(zhuǎn)移到中國。中國貢獻(xiàn)了全球 90% 以上的釹鐵硼產(chǎn)量。
訪談中提到,馬斯克認(rèn)為電機(jī)是車輛上最重要的零部件,不應(yīng)該依賴國外的供應(yīng)鏈。
美國能源局官網(wǎng)的一份研究報(bào)告也談到了這個問題,特斯拉沒有選擇永磁電機(jī),最主要的原因是對中國供應(yīng)鏈不穩(wěn)定的顧慮,這一點(diǎn)佐證了工程師們的說法。
不過,釹鐵硼的燒結(jié)專利主要來自于日本的日立金屬株式會社,國內(nèi)廠家需要得到日立金屬的專利授權(quán)才能出口釹鐵硼。在中科三環(huán)宣布和特斯拉合作的前一個月,中科三環(huán)與日立金屬共同成立的合資公司剛剛?cè)〉脿I業(yè)執(zhí)照。
可是,即使釹鐵硼不存在供應(yīng)商的難題,特斯拉就會選擇永磁電機(jī)技術(shù)嗎?
回到文章的開頭,特斯拉工程師認(rèn)為,永磁電機(jī)在技術(shù)的應(yīng)用上并沒有明顯高于感應(yīng)電機(jī)的優(yōu)勢。
排除了這個因素,我們或許可以猜測,特斯拉在擁有最多訂單的 Model 3 上采用永磁電機(jī)方案,是對中國市場的一種示好,有可能是在為未來特斯拉的國產(chǎn)化鋪路。
雖然,上海臨港的消息被否認(rèn)了,但是,中南海的會面是真的啊。
偶像的情懷終究抵不過對市場的低頭。
不過,特斯拉的品牌力早就超越這份情懷了。站在市場這一頭,我們還是非常歡迎的。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:42號車庫
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