上表列示了国内部门取Model 3售价相当的电动汽车车型电机机能环境表。目前,按照数据显示,Model 3的续航里程为345公里,和腾势电动汽车的续航里程大体不异。但Model 3的百公里加快时间仅为6秒,而腾势的百公里加快时间需要14秒摆布。别的,按照北汽EU260、腾势以及比亚迪e6等车型的机能比力阐发可得,预测Model 3系列车型的最高车速正在150km/h摆布,不会跨越Model S车型的最高车速210km/h。

  响应的,图2展现了永磁同步电机的根基布局图。能够看到,正在永磁同步电机中,其转子由永磁材料制成,通过扭转发生扭转,三相定子绕组正在扭转感化下通过电枢反映,三相对称电流,此时电子动能为电能,永磁同步电机做发电机用。此外,当定子侧通入三相对称电流,三相定子电流正在空间中发生扭转,转子扭转中遭到电磁力感化,此时电能为动能,永磁同步电机做电动机用。永磁同步电机一大特点就是使用了高磁能积、高矫顽力的稀土烧结钕铁硼永磁材料 。钕铁硼属第三代稀土永磁材料,是迄今发觉的磁性材猜中磁性最强的一种。总体来看,永磁同步电机具有高功率、体积小、运转不变性高和过载能力大等长处,是分析机能最优的电机。

  永磁同步电机的国内财产链扶植相对完美,虽然取国外的最先辈程度存正在必然差距,可是若将来特斯拉可以或许实现国产,那么其财产链部门向国内转移的可能性是完全存正在的。同时,特斯拉Model 3利用永磁同步电机也更果断了国内车企当前的手艺线,国内财产链、财产研发也将遭到提振。

  目上次要利用的稀土永磁电机是钕铁硼电机,正在钕铁硼发觉之前,利用的是成本高且磁能密度较低的钐钴稀土电机。高机能钕铁硼磁体发生的,不只能够达到电流励磁所发生的强度,并且还远远跨越电流励磁,因此能够制制出数千kW的大中型电机。可是钐钴电机的不变性高,这是其次要长处。

  从公司对于产物的市场定位方面来看,按照埃隆·马斯克正在2006年发布的特斯成长规划四部曲,特斯拉的营业成长顺次为:出产小量而高贵的电动跑车、适量价钱适中的车型、量产价钱亲平易近的车型以及供给太阳能电力。目前,特斯拉除了有第一代跑车Tesla Roadster以外,现有车型还有Model S和Model X,也已推出了Model 3并接管市场预订。取第一代电动跑车的市场订价比拟,Model S的价钱虽有所降低,但仍是属于中高端车型。对于此类中高端车型来说,加快性以及高速机能是这类汽车企业所要考虑的主要要素,而利用异步电机是其最好的选择。现正在特斯拉从打的Model S和Model X的加快机能都十分超卓,Model S p100d的百公里加快仅需2.7秒。

  特斯拉Model S及X所利用的电机是富田出产的三相异步交换电机,就其利用的电机品种而言,取目前全球其他厂商利用的同步电机区别较大。虽然特斯拉利用的电机功率大、机能优异,正在取整车整合后有着优异的表示,可是其成本高使得正在低价的Model 3上难以继续使用。我们通过横向对比其他奢华车品牌,同时纵向阐发特斯拉本身的成长径,连系永磁同步电机的对比劣势,认为Model 3利用永磁同步电机是特斯拉大规模工业化出产的必然选择。

  特斯拉Model 3利用永磁同步电机,是特斯拉大规模工业化出产、提拔全体效率的必然选择。对比异步交换电机,永磁同步电机正在电动汽车的利用上具有较着的劣势,包罗高功率、体积小、运转不变性高和过载能力大等长处。因而,正在特斯拉进一步小型化、更沉视汽车全体设想的前提下,利用永磁同步电机是天然的选择。

  从目前的环境来看,大洋电机、大郡、、朴直电机等国内支流的电机企业都有可能向特斯拉供货,次要的零部件厂商信质电机简直定性相对较高一些。可是从整个财产链环节来看,最具弹性的是电机稀土材料。目前,国内次要的钕铁硼供应商为中科三环和宁波韵升,且产能都相对无限,可能成为Model 3国产化历程起头后,最受益的财产链环节之一。

  取全球大大都新能源汽车企业遍及采用永磁同步曲流电机分歧,自特斯拉第一款车型Roadster推出起,特斯拉就一曲采用三相异步交换电机。图1展现了三相异步交换电机的根基布局图。当三相异步电机接入三订交流电时,三相定子绕组通入电流会发生三相磁动势(定子扭转磁动势)并发生扭转。该扭转切割转子绕组,从而正在转子绕组中发生电流(转子绕组为闭合通)。按照电磁力定律,载流的转子导体正在定子扭转感化下发生电磁力,从而正在电机转轴上构成电磁转矩,驱动电动机扭转,当电动机轴上带机械负载时,便向外输出机械能。因为三相异步电机的转子取定子扭转以不异的标的目的,分歧的转速扭转,存正在转速差,因而叫做异步电机,又称为电机。汽车中的交换异步电机的转子常采用空心式布局,这种布局简单安稳,适于高速扭转,免,且成本较低。三相异步电机矢量节制调速手艺比力成熟,使得异步电机驱动系统具有较着的劣势,因而被较早使用于电动大客车的驱动系统,手艺相对成熟。

  别的,比拟于永磁同步电机,异步交换电机的一大弱点正在于其功率密度取体积、分量等。对于新能源汽车来说,使用异步交换电机的手艺难点也正在于小型化和高功率。特斯拉的驱动电机通过利用高频绕组定子和铜质转子,成功处理了这项手艺难题,对于想要通过使用交换电机来提高电动汽车电机机能的新能源汽车企业来说,构成了较难打破的手艺壁垒。而特斯拉做为全球新能源汽车范畴极具影响力的企业,该焦点手艺的成长取成熟使用对其巩固和进一步公司营业,扩展市场份额起到了十分主要的感化。别的,基于电机体积小功率密度高的特征,汽车驱动电机能够间接放置正在车轮四周,从而削减轴动弹,如许不只提拔了效率,更增大了汽车后排的搭车空间及前后的储物空间,使汽车获得了更高效的设想放置和利用。

  表2列示了几种中高端新能源汽车的机能对比环境表。从表中能够发觉,从全体来看,特斯拉的分析机能位居全球新能源汽车的前列,无论是电机最大功率仍是续航里程,都远高于其他品牌的电动汽车。从电机最大功率来看,特斯拉的电机最大功率是310Kw,而同样做为中高端车型的宝马I3和I8系列,其电机最大功率为125Kw和95Kw(夹杂动力)。特斯拉Model S系列的续航里程能够达到480Km,是其他品牌电动汽车续航里程的3倍及以上。别的,按照相关数据显示,宝马I3系列电动汽车的最大扭矩为250N.m,远小于特斯拉电动汽车电机的设置装备摆设参数。连系电机功率和电机质量来看,特斯拉的电机功率密度高达6Kw/kg,正在当今的电动汽车中具有十分显著的电机劣势。

  下一篇科普文章中,我们将细致引见特斯拉的温度节制系统,包罗其电池、电机及车内温度节制等环节,感激列位投资人的关心。

  富田电机是特斯拉电机的次要供应商。从特斯拉成立之初的布景前提来看,正在特斯拉开办之初,因为其产量小,又对零部件的成本、手艺有必然的和要求,为其供给汽车零部件能够获得的利润空间很小,很多欧美日韩的供应商并不情愿取其合做,的良多规模较大的工场也对特斯拉并不感乐趣。正在此大布景下,特斯拉取其时规模并不大的富田电机成立了合做关系,选择告终构简略单纯、出产成本较低的异步交换电机做为该公司新能源汽车的电机。

  若是Model 3选择利用稀土永磁同步电机做为驱动电机的话,那么国内厂商切入其电机财产链的可能性是比力高的。履历过近3-4年的快速成长,国产新能源汽车电机及总成的配套整合能力有了较着提拔,整车节制器等焦点零部件的出产工艺也有较大提拔。永磁同步电机做为国产新能源汽车利用的次要电机类型,也堆集的大量的现实出产、运转经验,为特斯拉Model 3供给配套也有比力结实的根本。

  取三相异步交换电机比力,永磁同步电机除了具有上述长处以外,还有一些劣势存正在,例如:安拆永磁电机的电动车需要通过齿轮箱来输出更多扭矩从而实现提速的目标,可是三相异步交换电机却无需安拆额外的传动安拆,其扭矩调理范畴较广;正在较极端的气温前提下,永磁体的磁性不不变,需要安拆散热器、水泵以及冷却电扇等,三相异步交换电机却较罕用到此类安拆。别的,三相异步交换电机还具有成本低、布局简单易;顺应性高以及正在负载区域内接近恒速等劣势。

  从稀土材料用量上来看,设置装备摆设60kw电动机的夹杂动力车需要钕铁硼永磁材料2-3kg;90kw电动机夹杂动力车需要钕铁硼永磁材料5公斤以上。同时,每吨钕铁硼材料需要0.42吨金属钕。目前,金属钕价钱约30万元/吨,氧化镨钕价钱约20万元/吨。

  2016年3月底,特斯拉发布了第四款电动汽车——Model 3。Model 3的其售价仅为35,000美元,价钱不到Model S和Model X系列车型价钱的一半。正在特斯拉发布Model 3之后的短短一周内,就有跨越32.5万人预订了该系列车型,市场反映可谓十分强烈热闹。Model 3目前的订价,取国内的部门相对中高端的电动汽车车型售价较为接近。按照特斯拉发布数据显示,Model 3的售价虽然比拟于之前的车型较为廉价,但续航里程仍然达到了345公里,因而预测特斯拉正在该款车型中电池方面的成本并不会有大幅度的下降,而响应的,电机部门的成本就要有相当程度的缩减,从而确保特斯拉Model 3的利润空间。

  表1展现了异步交换电机取永磁同步电机的机能对比环境。起首,从永磁同步电机本身来看,电机的效率很高,大大都永磁同步电机正在额定功率点的效率都高于通俗的三相异步电机。因为电机的励磁由永磁体供给,转子不需要励磁电流,因而正在肆意转速点取异步交换电机比拟都更为节约电能,特别正在转速低时此劣势更为较着。其次,永磁同步电机因为利用了高机能的永磁材料供给,使得永磁同步电机的分量和体积获得了大大的缩减,愈加便利了正在现实出产中的推广取使用。第三,因为永磁同步电机一般也是采用异步起动体例,电机一般工做时转子绕组不起感化,因而正在设想永磁电机时,可使转子绕组满脚高起动转矩的要求。