来源：EDC电驱未来
在没有电动汽车的年代，人们说起汽车总会讨论到“三大件”：发动机、底盘、变速箱。而今天说起汽车则会探讨“电车三大件”：电机，电池、电控。不管哪个时代的“三大件”，发动机和电机作为动力总成一直都是大家买车时会重点关注的对象。永磁同步电机和异步电机作为目前应用最广泛的两种电动汽车电机，他们究竟是如何从这么多种电机类型中脱颖而出的呢？
一般来说，我们根据使用电源将电机分为直流电机和交流电机，但目前由于电刷和换向器的结构问题以及动能回收受限等原因在电动汽车上基本不会使用直流电机（只有在电瓶车上使用比较广泛）。
交流电机根据转子与定子之间的相对转速又可以分为同步交流电机和异步交流电机。（下文以同步电机和异步电机简称）那么不同的电机究竟在使用上有什么优缺点，又有哪些车型会使用到这些电机呢？
同步电机
即转子转速与输入频率的关系是一定的，n=60f/p，当电机转速稳定时，转子转速等于定子旋转磁场的转速。
同步电机又可以根据转子结构分为永磁同步电机和电励磁同步电机，区别在于永磁同步电机转子产生的磁场由永磁体产生，电励磁同步电机的转子通过励磁绕组来产生磁场。
永磁同步电机（PMSM）
作为目前电车领域应用最广的电机，永磁同步电机（PMSM）的优点在于电机满载时效率非常高，自然励磁无需消耗能量，电机的运行不需要碳刷，大大节省维护成本。但是有些磁铁材料会在高温下发生退磁现象，使得电机扭矩大大降低。同时低负荷下损耗较大，组装和拆卸困难，永磁体材料（稀土）成本较高等原因也让许多的国外厂商（如特斯拉）转而使用异步电机。
外励磁同步电机（SESM）
外励磁同步电机（SESM）的转子中没有永久磁铁，而是由铜绕组产生转子磁场。因此，转子的磁场可以通过电流的大小来调整。缺点是转子电流需要额外的连接和电刷系统，同时励磁转子也会因为励磁电流产生一定的热量，这不仅降低了电机效率还对电机转子的散热有一定的要求。
异步电机
由气隙旋转磁场与转子绕组感应相互作用产生电磁转矩的异步电机也被称为感应电机，在电动机工况下运行时，异步电机的转子运行速度比定子的磁旋转场慢，即与定子异步。（定子速度和转子速度之间的差异也被称为转差率）当转子速度等于定子速度时，转差率为零，异步电机不提供正扭矩。相反的，在发电机模式下，转子的旋转速度比定子的旋转磁场快。速度差产生一个负扭矩，使转子减速。在没有变频器的情况下，直接在两相交流电或三相电流上运行的异步电机比永磁同步电机效率低，而使用变频器的感应电机可以达到类似的高效率。
异步电机根据转子的结构不同可以分为鼠笼式和滑环式（绕线式），两者的定子结构相同且与同步电机的定子结构相似。
鼠笼式异步电机(Induction Motor with Squirrel Cage Rotor)
鼠笼式异步电机的转子由铝或铜制成的条形笼组成，栅条在上下两端用相同材料进行短路。这是异步电机最常用的结构，因为它没有滑环，因此使用寿命更长。不管在高温环境还是低温环境中都能比较稳定地运行。此外，与永磁同步电机相比，转子的生产成本低。但是鼠笼式异步电机在低速时的启动扭矩较小，运行效率也不高。
滑环式异步电机(Induction Motor with Slip Ring Rotor)
滑环式异步电机的转子由绕组组成，绕组不在转子中短路，而是通过滑环引向外部，并通过额外的电阻短路，转子中的电流可以通过电动机外部的电阻来控制。滑环式异步电机的主要优点是在低速范围内有较高的扭矩和较低的启动电流。然而，滑环的额外成本以及带有绕组的转子的生产成本是很高的。
磁阻电机
左：同步磁阻电机(Synchronous Reluctance Motor) 右：开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor）
同步电机除了永磁同步电机和外励磁同步电机，还有另一种作用原理不同的同步磁阻电机(Synchronous Reluctance Motor)，通过转子在不同位置引起的磁阻变化产生的磁拉力形成转矩。结构上既没有永磁体，也没有线圈绕组，制造成本相对较低。相比之下没有永磁同步电机那么高的效率和扭矩，在场弱区功率和扭矩的下降非常明显，对转子和定子之间的气隙控制也有较高的制造要求。
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor）也被称为SR-电机。开关磁阻电机的定子和转子由突出的磁极组成。定子有一个集中的绕组，定子的极数和转子的极数必须不同。通常情况下，定子的极数大于转子的极数。典型的组合是6/4，即6个定子极和4个转子极。由于转子只由一个叠片铁芯组成，开关磁阻电机特别适合用于非常高的速度。开关磁阻电机的生产相对简单，因为绕组可以预先绕好推到定子的齿上。开关磁阻电机具有较高的扭矩纹波，这使得电机的声音比同步磁阻电机等要大，扭矩纹波来自于电机所需的较高相电流。
在磁阻电机中，电机的转子仅由电板组成。因此，转子没有永磁体、绕组和短路笼。由于这个原因，磁阻电机的制造成本非常低。由于转子中缺少励磁，功率密度低于永磁同步电机。另一方面，磁阻电机没有齿槽转矩，在短路的情况下具有更高的安全性。由于转子没有绕组或永磁体，因此磁阻电机在高温条件下可以更好地冷却。早期的宝马i3车型用的就是磁阻电机。
电动汽车市场的应用
要说目前电车领域应用最广的电机那肯定是永磁同步电机（无刷电机），除了我们的比亚迪、蔚小理等品牌，很多欧美主机厂如奔驰、宝马和保时捷的新电动车型基本上也是使用了这种解决方案。其中最大的原因还是因为永磁同步电机的能量转换效率更高，能耗相对较低（在电池技术有突破性发展之前，更低的能耗代表着更长的续航）。
但是正如前面所说的，永磁体材料（稀土）的成本较高，在高温下还会发生退磁现象，所以像早期的特斯拉基本上还是以使用异步电机为主。当然，异步电机的高转性能也正好能够契合以性能主打的电车品牌（如奥迪e-tron）。
如果将这两种电机的优点结合起来，缺点进行互补的话，在保证车辆拥有更高效率和更大功率密度的同时，又能有更好的低转速扭矩、可靠性和高速性能。比如：
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特斯拉 Model 3 Performance |
异步电机 |
永磁同步电机 |
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蔚来ES7 |
永磁同步电机 |
异步电机 |
以目前的大趋势来看，永磁同步电机还会是未来主机厂更青睐的方案。
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