優秀的電機散熱應該是怎樣的？

電車時代，電機好壞到底該怎樣評價呢？

或許很多人會認為，電機的種類決定了電機的好壞。

作為目前使用最多的兩種電機——永磁同步電機和交流異步電機，雖然外界對于兩種電機種類各有看法，但其實兩者各有優勢，并不能單純依靠種類來評價好壞。

也有人認為電機的好壞應當和它的性能參數有關，比如加速、極速和電耗，不管是什么種類的電機，只要這三個參數越高，電機就越好。

但實際上，極速、加速、電耗也不能決定電機的好壞，因為在它們之后，還有一個核心要素在限制著它們的上限，導致電機無法做出更極致的性能。

真正評價電機好壞的核心是散熱。不管是電車的加速能力、持久的極速性能，還是經濟的電耗水平，都離不開散熱的支持。散熱既決定了電機的上限，也決定了電機的下限。

例如永磁同步電機特別依賴散熱，因為它的轉子使用了永磁體材料，在高溫情況下，永磁體會有完全退磁的風險，并且是不可逆的。

而交流異步電機，由于轉子使用了傳統的線圈繞組結構，會導致它在滿負荷運行時會散發大量的熱，過高的溫度不僅會融掉內部的各種絕緣材料，極端的甚至還能把繞組也融掉。

因此，為了保證不過熱，很多車企都嚴格限制電機轉速，這就導致很多電車沒法發揮極致的加速、極速等性能；只有散熱提升，電機才有解限、以及繼續向上發展的可能。

優秀的電機散熱應該是怎樣的？

現在很多車企都在提升電機散熱能力的技術布局，把升級重點集中在了扁線電機、薄片層疊工藝、油冷系統方面。

扁線取代圓線

對比傳統的圓線電機，扁線電機不僅可以提升約10%的工作效率，散熱能力也能提升10%，可以說是全方位的提升。

圓線電機中，定子繞組由很多根圓銅線組成，對電流的分攤能力有限，空間利用率并不高，進而會放出更多熱量。

扁線繞組通過使用形似矩形的銅條，以簡單堆疊的方式徹底填滿了插槽空間，電流能夠被直徑更粗、表面積更大的扁線分攤，從而降低發熱量。

在這方面，特斯拉的Model 3和Model Y搭載的永磁同步電機就使用了10層扁線繞組，雖然扁線繞組不一定越多越好，但在提升散熱的同時，特斯拉電耗低、極速高的優勢，也很難說沒有這10層扁線繞組的功勞。

使用薄片層疊工藝

采用薄片層疊工藝的電機轉子結構看起來就像是把無數的黃瓜切片拼成了一個整體一樣。車企選擇把轉子切成無數薄片，在減少轉子體積的同時，減少電流回路的產生，薄片之間則用焊接等工藝進行連接。

但薄片層疊工藝最大的受益者，還是鑲嵌在其中的永磁體，因為它對高溫最敏感。只要轉子的溫度得到控制，永磁體的壓力就能小很多。

這方面可以參考比亞迪的電機，除了使用薄片層疊工藝外，比亞迪甚至還在轉子薄片的制作材料中加入了少量硅，改變轉子的導電能力，從而控制熱量。

用油冷取代水冷

油冷能深入到水冷達不到的地方，且不導電不導磁，可以直接深入到很多水冷管道深入不到的電機內部區域，可以大幅提升散熱能力。

在這方面，問界M5的油冷電機平均峰值溫度能降低30℃，能夠讓電機獲得更強的性能上限和持續能力，比如零百加速反復加速15次不衰減，長時間高速行駛更穩定等。

總結

國內外很多車企與電機供應商都在圍繞散熱性能積極推進對應的技術與工藝，其實還有很大的優化空間，有的已經取得了不錯的成果，只是由于短時間內成本無法降低，所以無法量產。而隨著相關技術材料、工藝成本的逐漸下降，電機的散熱性能終究是會穩步提升的，而在徹底解除“散熱”的封印后，電機的整體性能也將真正得到質變。

審核編輯：彭菁