◆ 先进的特斯拉却用了“落后”的交流异步电机？
再来看特斯拉Model S P100D，其在开启狂暴模式时的0-100km/加速时间仅为2.7秒，最高车速同样为250km/h。这样出色的性能得益于其看似“落后”感应异步电机。为什么说这种电机比较“落后”？这是因为一些比较低端的纯电动车，比如大家常说的老年代步车、公园里的电瓶车，大都使用的是感应异步电机。所以“廉价感”、“落后”这样的标签就被贴在了这种电机上。但在特斯拉成功之前，大多数人其中也包括我都不知道，其实感应异步电机可以做到性能如此强大的地步。
■ 成本相对较低、性能不会受温度影响
看着这些数据，真的可以用“可怕”来形容这台车子。那么它那颗强大的“心脏”还有什么其它的优势呢？首先，相对于永磁同步电机来说，感应异步电机的成本比较低，主要是因为无需使用昂贵的永磁材质来制造转子。其次，就是其转子的磁场是通电之后形成的电磁场，所以转子的磁场不会存在退磁现象，其可适应的工作环境温度要比永磁同步更广一些。
■ 能耗相对较高、低速性能不如永磁同步电机
由于感应异步电机构造的原因，想要更有劲儿，电机内部的导电体就要增加体积，所以在与永磁同步电机相同功率的感应异步电机体积会相对大一些、重量沉一些。那带来的副作用就是占用车内的空间更多，给车辆的自重加码，增加了自身的能量损耗。不过，Model S P100D用100kWh的超大容量电池弥补了这一点不足。但电机重量大、加上超大载电量的电池体重固然轻不了，所以其能量转化的效率会受自重的影响而减小。
其次，就是其调速范围小，在高转速的工况下能量转化效率比较高。这就导致Model S P100D在低速行驶时能耗会比同功率的永磁同步电机要大；而高速行驶中，虽然这种工况下感应异步电机的能量转换效率会高一些，但风阻给车辆带来的高能耗又使车辆电量消耗很快。总结起来，Model S P100D在各个工况下都要比同功率的永磁同步电机能耗水平高，简单的说就是什么时候都费电。
● 永磁同步和感应异步到底谁会成为主流？
通过两个极具代表性的车子，我们也对两种不同技术路线的电机有了一个初步的了解。那么在它们之间，到底谁将会成为未来的发展趋势呢？在下结论之前，我们还是先来总结一下这两种电机各自的特点吧。
从两种电机的优缺点上来看，永磁同步电机功率密度大，低速、高速工况均处于较高的能量转换效率。所以相对于高速工况才有较高效率的感应异步电机来说，更适合低速工况较多、频繁起步停车的城市道路。这也就不难解释为什么现在生产的纯电动车型中，永磁同步电机处于主流地位。
再有一个原因就是由于大多数的纯电动车并不追求极高的性能，所以电机的功率不会太大，就算永磁同步电机的单位功率成本较高，但各家采用的电机功率并不会高到能大幅影响造车成本的地步。所以除了生产需要搭载大功率电机性能车之外，车企在生产乘用车的时候还不会因为这一点而考虑改为使用感应异步电机的技术路线。
那么特斯拉也知道感应异步电机在低速工况下存在能耗相对较高的劣势，但为什么还要坚持采用这种电机？仅仅是由于成本低吗？也不尽然，特斯拉选择这种技术路线还有其他的考虑。其中，最主要的原因是制造永磁转子的材质——钕铁硼，对于美国本土来说属于稀缺资源。钕铁硼永磁材料是稀土资源，对于稀土资源缺少或稀土工业不发达的国家而言，车用动力电机的技术方案是与国家安全相关的，所以“米国”大叔们仍然坚持着感应异步电机的“技术壁垒”。但相比之下，欧洲人并没有美国人对于稀土资源那么“过分紧张”，很多欧洲企业还是选择了永磁同步电机的技术路线。
既然说到了稀土资源，在这里给大家再提供一个冷知识，我国和日本对于其他国家而言在稀土资源方面有着绝对的先天优势。我国拥有全球70%的稀土资源，钕铁硼磁性材料的总产量达到全球的80%（尽管高端钕铁硼产量有限）。日本则是稀土产业的大国，世界销量前三的钕铁硼公司：住友特殊金属公司、新越化学实业公司和TDK集团都是日本公司，其实力可见一斑。所以，在中国品牌和日本品牌的纯电动车型上使用永磁同步电机可以说是件稀松平常的事情。
不过，目前有消息表明特斯拉也开始向永磁同步电机的技术路线转变了。之前曾有海外媒体称在对话特斯拉电机设计师Konstantinos Laskaris时他透露，特斯拉MODEL 3车型将放弃使用感应异步电机而改为使用永磁同步电机。按常理来看，这是特斯拉“迷途知返”，为了提高电机的能量转换效率、降低能耗、增加续航里程而改变了技术路线。但还有一个原因也可能是导致特斯拉改变技术路线的导火索。
● 花边旧闻：特斯拉曾吃“排放超标”罚单
大家是否还记得在2016年的时候，一个有着“花园城市”之称的东南亚国家，为特斯拉开具了第一张“碳排放超标”罚单。就凭借这一纸罚单，就让特斯拉车主缴纳了折合人民币约7万元的罚金。说来也是奇怪，作为低碳环保零污染的纯电动车怎么会在新加坡摊上了“排放超标”的罪名了呢？
当时的情况是这样的，被处罚的特斯拉Model S在接受新加坡政府车辆碳排放标准检测时，被告知该车每公里要消耗444Wh电量（44.4kWh/100km），而新加坡的相关规定，对于所有电动车辆，电能源消耗标准是0.5g/Wh二氧化碳，换算下来，当时那辆Model S二氧化碳排放量为每公里222g，而一个百公里耗油7L的普通燃油车的碳排放量是189g，所以判定特斯拉属于超标排放。但是这一案例在全球的纯电动车领域可以说是被吵的沸沸扬扬，特斯拉CEO马斯克还就此事向新加坡政府讨过公道，但有真实数据为证，也只能乖乖受罚。但罚金马斯克有没有赞助那位Model S车主，这就不得而知了。
有了这样的惨痛教训，特斯拉便开始走上了“节能减排”之路，比如优化电控系统控制逻辑，以降低能耗水平等。不过，到了Model 3上，也可能是由于车型更小的原因，加上世界各国对低能耗的要求也越来越高。这也就导致Model 3将使用永磁同步电机的消息从特斯拉内部传出。
全文总结：
其实，永磁同步电机和感应异步电机在纯电动车领域是两大主要技术方向，并不能泛泛的评论谁好谁坏，还是要看使用场景和车辆的设计初衷。在同等功率条件下，永磁同步电机的体积更小、效率更高，比较适合路况复杂、频繁起停的工作环境；而感应异步电机，成本相对较低，收环境温度变化影响较小，更适合高速路段行驶的工况，可以说两种电机各有千秋。而随着永磁材料技术的不断进步，永磁同步电机在高转速方面也逐渐有了突破，目前可以达到16000rpm甚至更高。而且在一些国家的法规面前，车企不得不想方设法去降低能耗，以满足当地政策的要求。所以，由此可见，在乘用车上，无论是家用车还是性能车，在没有更新、更高效的技术出现之前，动力系统上应用永磁同步电机将会是一个大趋势。（文/图 汽车之家 许博）
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