化繁為簡，解密特斯拉電機技術

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昨天講了：拆解特斯拉扁線電機Hair-Pin。今天再來一帖，講講特斯拉的電機技術

特斯拉，近幾年新能源汽車領域標桿級的存在，曾經一度通過親民的價格，高超的機械素質贏得無數人的歡心，最近的這一段時間，不斷上漲的價格也并沒有對其影響很多，足見其優秀的產品力，一個品牌之所以可以深入人心，必然是擁有優秀的表現，對于電動車而言，三電系統，即電池、電機、電控三大系統是重中之重，而作為產品標桿級存在的特斯拉，在這三方面是不是也擁有標桿級的實力呢？

對于電動汽車而言，電動機水平的高低是最容易直觀地表現出來的，特斯拉目前的產品線中，擁有三種值得去說明的電機，分別是感應異步電機、永磁同步電機、以及Model S/X plaid版本上搭載的帶有碳纖維套子的電機，想要知道特斯拉電機的優缺點，可以從這三個方面去進行分析。

• 感應異步電機
  
  

目前在可以買到的特斯拉車型中，四驅版本的特斯拉Model 3/Y的前電機，采用了內部代號為3D3的感應異步電機，該電機的最大功率為137kW，最大扭矩為219牛米，為了直觀的簡單了解電動機的好壞，需要引用一個公式：P=T*N/9550，在這其中，P為功率、T為扭矩、N為轉速，在通常情況下，N的數值越高，電機的性能越強，在知道P和T的數值的情況下，N便可以推導出來了，而公式也變成了：N=9550*P/T。

在講述特斯拉感應異步電機之前，首先要了解一下什么是感應異步電機；感應異步電機相比永磁同步電機有兩個明顯的區別，感應異步電機內部沒有永磁體，且定子與轉子不是同步的，簡單理解，感應異步電機具有以下數個特點：電機尺寸偏大、成本低、耗電量大、最高輸出轉速更高、爆發力更強，對于如今追求極致續航里程的電動車而言，僅僅耗電量大這一條，便否定了感應異步電機的所有優點。

特斯拉的四驅車型采用了前感應異步后永磁同步的布局，這是因為首先特斯拉的四驅車型對加速要求更高，感應異步電機的爆發力更強，提速效率也會更高，同時感應異步電機還有一個特點，在勻速行駛中，可以斷開驅動感應異步電機的電流，使其不參與工作，達到一個節省電量的目的，同樣的做法在永磁同步電機上并不實用，永磁同步電機在空轉狀態下是有阻力的，雖然可以利用這個阻力發電，但相對而言得不償失。

特斯拉的感應異步電機具有的一個優勢是，其散熱方式采用了油水熱交換的形式，其內部的齒輪油不僅可以潤滑電機，同時還可以帶走一部分熱量，冷卻效率會比普通液冷散熱方式更高，這是特斯拉的感應異步電機所具有技術上更好的優勢。

• 永磁同步電機
  
  

特斯拉旗下有多款永磁同步電機，在其國產車型中，使用過代號為3D1、3D5、3D6、3D7四款電機，而目前其主要使用的是最大功率194kW、最大扭矩340牛米的3D7型，相比感應異步電機，永磁同步電機成本偏高，但其尺寸更小，耗電量更加均衡，因此更受廠商們的喜愛。

以目前主流的新能源廠商為例，上面提到，判斷一個電機性能的指標是轉速，因此判斷一個電機性能如何，可以用前文提到的公式進行計算，特斯拉model 3與同樣采用永磁同步電機的比亞迪漢EV對比，漢EV前電機的最大功率為163kW，最大扭矩330N·m,通過計算得出比亞迪漢EV前電機的轉速為4717r/min，而特斯拉3D7型電機轉速為5449r/min，性能上也會好一些。

特斯拉的永磁同步電機具有以下幾個特點：

1、首先是同樣采用了油水熱交換的冷卻形式，散熱效率更高，其電機內部定子部分采用了傳統圓銅線繞組的方式（3D5款）空間利用率上略有不足，成本相對較低。

2、轉子部分，特斯拉的電機采用了單V型的磁路設計，聚阻能力略差，磁阻扭矩略小，但單V型的磁路降低了轉子的厚度，體積可以更小一些。

3、結構設計上，特斯拉永磁同步電機的設計更為保守，沒有采用很多的新技術，但可靠性相對更高，使用耐久度也比較經得起考驗，因此“穩”便是特斯拉走量車型永磁同步電機的設計理念。

• 帶有碳纖維套的電機
  
  

在還沒有國內交付的特斯拉Model S/X的plaid版本上，使用了一個具有黑科技的電機，在電機內部的轉子外面，套了一個碳纖維套子，這有什么獨到之處嗎？影響電機性能的一個關鍵是轉子的轉速，轉速越高，爆發力和性能越強，但如果轉子的速度過快，便有無法控制導致損壞的危險，因此特斯拉獨到性的在轉子的外面加了一個碳纖維套，用來束縛轉子的膨脹等形變，這樣電機性能便可以有一個明顯的提升，更加適應高工況狀態。

從上面的內容可以看出，特斯拉的電機使用邏輯非常清晰，在走量車型Model 3/Y上使用穩妥的3D7型電機，在需要長續航的車型上提供一個合理的搭配，在需要性能的車型上搭載帶有高科技技術的電機，因此特斯拉在電機方面的優勢，主要在于準確把握使用邏輯，將故障降到最低，可靠準確，便是特斯拉電機領域的代表詞。