继上一篇新能源汽车名词解析之电池篇之后（可点击链接前往了解），我们也是继续来到新能源汽车最为重要的三电系统当中的「电驱」部分。

如果说「电池」是新能源的血液，「电控」系统是大脑，那么「电驱」系统就是心脏。在新能源汽车中使用电驱系统取代发动机并在电机控制器的控制下，将电能转换为机械能来驱动汽车行驶，是纯电车型的唯一驱动装置。

那么下面就来让我们来看看「电驱」部分又有哪些“黑话”，以及用户所需要关注的点吧！

电驱系统的组成

电驱系统其实和电池部分类似，同样是由三个主要部分组成，分别是传动机构、电机以及电控系统。

主要的工作原理就是电控系统根据整车控制器的指令将直流电逆变为交流电驱动电机转动，再通过传动机构进行减速、提高输出转矩，从而带动车轮转动。

-电机

电机其实会分为两种类型，一种是把电能转换为机械能的装置，称为电动机，另一种类型是把机械能转换为电能的装置，称为发电机。

在电驱动系统中，电机一般都是的是指电动机，也叫驱动电机，主要作用是把储存到动力电池的电能转换为机械能，为电动汽车提供前进的动力。

而发电机一般广泛用于插混或者是增程车型上，将燃料的化学能燃烧、放热、膨胀转化为电能，再通过电动机将电能转化为机械能传递给车轮驱动。

不过，大多数车企都很少会单独将发电机拿出来宣传，大家口中以及车企宣发的电机都是指驱动电机。

其中，在电机当中，定子和转子是最核心的两个部分。定子是电机的静止部分，它包括定子铁芯、定子绕组等部分；转子是电机的转动部分，它包括转子铁芯、转子绕组等部分。而它们通过磁场相互作用，最终实现了电能转换为机械能，从而驱动车轮。

目前，应用于新能源汽车的驱动电机主要包括永磁同步电机、异步（交流感应）电机、电励磁同步电机 。

- 永磁同步电机

永磁同步电动机是一种利用永久磁铁产生磁场的电动机，它的转子上安装有永磁体，定子上通以交流电，通过电磁感应使转子旋转。

• 优点：相同重量和体积下，具有更高的功率和扭矩、能量转换效率高
• 缺点：增加了永磁体材料，成本较高、高温和振动环境下有退磁的风险，机械强度较差。 

-异步（交流感应）电机

交流感应（异步）电动机是一种利用电流产生磁场的电动机，它的转子上没有永磁体，而是由定子上的交流电通过电磁感应在转子上激发出感应电流，从而产生转矩。

• 优点： 无高温退磁问题（峰值功率和额定功率工作时间延长）、 结构简单，稳定性好、成本更易控制
• 缺点：能量转化率低、功率密度较低 

-电励磁同步电机

电励磁同步电机和永磁同步电机都属于同步电机的一种，但是电励磁同步电机转子上没有永磁体，需要通过外加电源给定的电磁励磁来激励定子磁场，通过定子磁场和转子磁场间的作用，从而达成机械转动的效果。

• 优点：能量转换效率高、效率高、同步性能好
• 缺点：成本较高、后期维护成本高、结构复杂

当然，目前还有网络比较热议的轮毂/轮边电机。不过这里需要注意的是，轮毂/轮边电机依旧是以以上电机为基础，而 轮毂/轮边指的是电机安装的位置。

轮边电机：车轮边上以单独驱动该车轮的电机；轮毂电机：轮毂内单独驱动该车轮的电机，一般与会与传动系统、刹车 系统集成到一块，难度更大。

轮毂/轮边电机的优势就是能够让单个车轮具备独立驱动的特性，因此无论是前驱、后驱还是四驱形式，它都可以比较轻松地实现。

其缺点也比较明显，高转化效率、轻量化的四轮轮毂电机成本居高不下、可靠性有待检验、簧下质量被拉高，对车辆的操控有所影响。  

而比亚迪的易四方技术平台搭载的就是四个轮边电机，能够实现四轮独立驱动。

车企除了宣传“XXX”电机之外，相信大家听到过最多的就是什么 8 层、10 层扁线技术，这个是什么意思？

除了以上这些电机类型之外，电机在内部的结构上也是会有不同的路线可走，就比如电机中定子绕组的铜线造型。目前，常用的路线就分为了传统的圆线以及逐渐兴起的扁线技术。

扁线和圆线最大的区别就是扁线技术改变了铜线形状，将原本圆形的铜线变为了扁形铜线。铜线形状的改变意味着在定子铁芯的槽内空间大小不变的情况下，空间利用率得到了巨大提升，即槽满率的提升。

所以现在越来越多车企在电机上都采用了扁线技术。

从这方面，又延伸出两个问题，槽满率是什么意思？扁线层数多少有何差异？

槽满率其实从字面意思上，相信大多数都多多少少都猜到了点，满槽率越高代表着“铜线在铁芯槽内填得越满”，电机的磁路长度也就越短，磁路中的磁场变化也就越快，从而电机的性能表现更好。

圆线之间存在着空隙，而扁线则更加紧密，因此，扁线技术在满槽率上就得到了较大的提升，这也是车企们青睐它的原因。

至于扁线层数方面，我们先需要简单了解一下电磁学中的集肤效应，当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布是不均匀的，电流集中在导体的“皮肤”外表层部分，越靠近导体表面，电流密度越大，而导体内部的电流则较小，这就叫集肤效应。

也就是说铜线在外表面比内部的贡献更大，越多越好，1 根铜线就有 1 圈外表面，10 根就是 10 圈。所谓扁线电机的层数（铜线根数），就是在定子槽内放入的扁形铜线的数量。随着电机层数的增加，槽满率更高，材料的利用率也就上升，最终达到更高的功率和效率。

不过，层数多了，就要突破焊点多、点间距小、多层同扭等带来的技术难题，这也是车企需要攻破的难题以及考量的地方。

除了层数之外，扁线电机还有不同的绕组形式，I-pin、Hair-pin、X-pin、 S-winding，这些也都常用在宣传上。

I-pin： I-Pin 绕组形如“l”，直接插线，然后双边焊接。无需预成型且为单槽装配，可以进一步降低绕组的装配预留空间，缺点是焊接工艺繁琐，端部尺寸较大。

Hair-pin：Hair-pin 绕组形似发卡，先成型再插线，然后单边焊接，也是目前应用最多的扁线绕组形式。

X-pin：X-pin 绕组主要是在焊接端进行优化，让其形状呈“X”形，两端焊接端部变短，铜损降低，需要双面焊接，对 焊接工艺要求较高，存在焊接质量风险。

S-winding：S-winding 绕组形状呈 S 形，成型后两头端部无需焊接，端部空间尺寸更小，更加优秀的 NVH 性能，减小转矩脉动，从而实现更平稳的运行以及更出色的冷却效果。

除此之外，电机的功率极限能力往往受限于温度，因此提高电机冷却散热能力可以快速提高功率密度，同时防止永磁体在高温时发生不可逆的“退磁”。 而目前，在电机上也是有着三种主要的冷却方式：

目前常用的冷却方式之一就是水冷，其拥有较为不错的散热效果、环境适应性强、低噪声等优点，但其无法直接冷却热源，热量传递路径长；

相较于水冷，油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等性能，因此可以直接接触热源，形成更安全的热交换，提高散热效率。故相同的绕组绝缘等级下，油冷电机可以承受更高的绕组电流，长期工作功率更高，因此也被许多车企所青睐。

而风冷就是字面上的意思，利用电机旋转产生的风力，通过风扇将热量从电机表面带走。虽然系统相对简单，成本低下，但在散热效率上远不如水冷和油冷。

-传动机构

电驱系统的内的传统机构其实就是将电机输出的扭矩和转速传递到汽车的主轴上，从而驱动汽车行驶的机构，主要包含减速器和差速器的两个部件。

差速器的主要作用是汽车转弯时使得两侧车轮转速不同，无论是新能源汽车，还是燃油汽车部件是一样的。

而对于减速器，一般由高速轴承和不同齿数的齿轮组成，通过输入轴上齿数少的小齿轮，啮合到输出轴上的齿数多的大齿轮，达到减速和增大转矩的目的。

大小齿轮的齿数之比，就是传动比。实际上，作为动力传递机构，减速器早已广泛应用在各种机械的传统系统中。

而纯电车型的减速器可以看成燃油汽车的变速箱，由于电机本身具有足够宽度的调速性能（扭矩大），因而减速器一般都是固定传动比的单级减速器，也就是只有一个档位的变速箱，主打一个“够用”的范围内运作。 

当然，目前也有车型以及车企在往两档减速器去发展，比如保时捷 Taycan、路特斯 ELETRE，就搭载上了两档减速器（变速箱）。而它相比单档的优势在于能够使驱动电机覆盖更高的高效区间，能够突破更高的极速。

不过，它的弊端也比较明显，就是增加了一个档位后，传动结构就会变得较为复杂，在成本、可靠性、维修性等等方面都直线上升，简单来说就是在当前阶段“划不来”，以至于让特斯拉也不得不暂时放下对于两档减速器的研发。

-电机控制器

电机控制器主要由逆变器和控制器两部分组成的。逆变器的作用就是将电池输出的直流电转变为交流输出以驱动电机，而控制器则是通过外部信号调节相应的参数，调整电机的转速、转矩、输出功率等。

其中车企们常说的 IGBT 模块其实就是逆变器中的核心器件，也称之为“绝缘栅双极型晶体管”，不过说到 IGBT 的结构、原理会非常繁琐。所以关于 IGBT 模块，我们只需要知道：

IGBT 是一种承担“开关”功能的半导体器件，通过在电子设备中的高效快速开关，完成电流类型的转换和放电规模掌控，目标是尽可能快地切换设备以最小化浪费的电力并实现更高的效率。 

在逆变器中承担着高压直流变为交流以及电压的高低转换的作用，通过交流电的频率和幅度，以实现精确地速度和扭矩控制。

当在行驶状态下，IGBT 将电池输出的直流电转换成交流电供给交流电机，同时在这一转换过程中，IGBT 还需要实时调控全车电压，起着变压器的作用。

另外，IGBT 也是新能源车中核心的功率控制器件，包括空调系统、充电桩等地方，都离不开 IGBT 的作用，因此，IGBT 芯片是新能源汽车中不可或缺的电子部件。

当然，现在也有越来越多车企应用上了 SIC 碳化硅技术，它其实与 IGBT 相同，都属于功率半导体器件，只是所使用的材料不同。

相比 IGBT，SIC 碳化硅在功率密度、效率、更高温度范畴和冷却工作方面都会更强，所带来的就是传输之间的损耗会更低。

但所面对的挑战就是需要高精度的设备和技术、受原材料供应和专利技术的限制，成本也会更高一些。 

电驱系统，我需要知道的性能参数

简单介绍完电驱系统的主要结构和一些名词之后，我们还是来看看对于购车消费者来说，需要看重哪些电驱参数吧！

额定（持续）/峰值功率（kW）：额定功率是指在标准条件下，即运行时长较长、负载逐渐加大的情况下，电机能够长时间运行的最大功率。电机的峰值功率则是短时间内能够输出的最大功率，亦是指电机的最大输出能力。

一般情况下，官方以及配置表上所宣传的电机功率都是指峰值/最大功率。

额定/峰值扭矩（N·m）： 同理，额定扭矩是指在标准条件下，能够持续输出的最大扭矩；峰值扭矩则是在瞬间所能产生的最大扭矩。与功率之间的关系是，扭矩决定了“力”，扭矩越大越有力，而功率则是决定了速度，功率越大速度越快。 

最大转速（rpm）：电机带载运行所能达到的最高转速，单位为每分钟旋转次数。它与速度成正比，转速越快，车辆速度就越快。

最高效率（%） ： 它指的是电机将电能转化为机械能的能力，以百分比表示。效率越高，代表电机端损耗越小，在相同电池容量下，车辆的续航里程就更长。

功率密度（kW/kg）：它指的是电机的最大功率与电机质量或者体积之比。电机功率越大＆重量越轻，功率密度越大，也就是在相同体积或重量下输出能够拥有更大的功率。

最高车速（km/h）：它指汽车在水平良好路面上汽车能达到的最高行驶车速。

许多新能源汽车最高车速上不去的主要原因是电机高扭矩的特性（转速和扭矩成反比例关系）以及固定传动比的单级减速器。电机的转速在发挥到极限之后车速就无法继续提升，不像燃油车一样可以通过升挡改变传动比，从而继续提高车辆的速度。 

如果传动比调高了，加速就会变慢，并且在持续高转速下，电机的寿命和续航表现也会受损，所以大多数车企都会将最高车速限制在一定范围内。

能量回收：它指的是车辆在减速时通过电机进行制动发电，把电量回收进电池内。