在燃油車時(shí)代,通過“內(nèi)燃機(jī)+變速器”的組合,車輛能夠展現(xiàn)出豐富多樣的動(dòng)態(tài)特性。油門響應(yīng)、轉(zhuǎn)向手感、換擋節(jié)奏以及聲浪變化,這些元素共同構(gòu)建起人與車之間的深度溝通,讓駕駛成為一種充滿記憶點(diǎn)的體驗(yàn)。相比之下,當(dāng)前多數(shù)電動(dòng)車因動(dòng)力系統(tǒng)特性,在駕駛?cè)の缎院蛯哟胃猩巷@得較為單一。

燃油車依賴內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力,但內(nèi)燃機(jī)無法從零轉(zhuǎn)速直接輸出穩(wěn)定可控的動(dòng)力,因此需要離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的耦合與解耦。同時(shí),為使發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效轉(zhuǎn)速區(qū)間,變速器成為平衡轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)鍵部件。這種機(jī)械結(jié)構(gòu)不僅確保了車輛在各種工況下的驅(qū)動(dòng)需求,還通過不同的調(diào)校賦予了車輛獨(dú)特的駕駛性格。然而,這種設(shè)計(jì)也帶來了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和維護(hù)成本。
電動(dòng)車則徹底改變了這一邏輯。其三電系統(tǒng)能夠從零轉(zhuǎn)速直接輸出穩(wěn)定動(dòng)力,通過電控系統(tǒng)即可精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)速、扭矩和功率。因此,市面上絕大多數(shù)電動(dòng)車采用單擋設(shè)計(jì),動(dòng)力從電機(jī)轉(zhuǎn)子直接通過減速器傳遞至半軸。這種設(shè)計(jì)在150km/h以內(nèi)的家用場景中完全夠用,盡管高轉(zhuǎn)速工況下存在扭矩下滑和效率降低的問題,但影響有限。
盡管電動(dòng)車對(duì)傳統(tǒng)變速器沒有依賴,但部分廠商仍嘗試通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)拓展其動(dòng)態(tài)邊界。例如,保時(shí)捷和梅賽德斯-奔馳等品牌為電動(dòng)車配備了兩級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)。以剛上市的奔馳CLA L為例,其后橋電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出端配備了高低兩個(gè)速比的變速機(jī)構(gòu),傳動(dòng)比分別為11:1(1擋)和5:1(2擋)。這種設(shè)計(jì)使整車質(zhì)量達(dá)2020kg的車輛實(shí)現(xiàn)了10.9kWh/100km的超低電耗。然而,這種方案的主要目的仍是降低能耗,對(duì)駕駛體驗(yàn)多元化的提升作用有限。

比亞迪提出的可變磁通電機(jī)技術(shù),為電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)帶來了新的思路。與傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)不同,該技術(shù)通過在轉(zhuǎn)子上加裝調(diào)磁組件,利用液壓、電控或彈簧系統(tǒng)改變組件與磁極的相對(duì)位置,從而動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)子的工作磁場。這種設(shè)計(jì)無需外接齒輪機(jī)構(gòu),即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、功率和扭矩的精準(zhǔn)調(diào)校,相當(dāng)于將“變速器”集成到電機(jī)內(nèi)部。
具體而言,傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場在制造后即固定不變,而比亞迪的方案通過調(diào)磁組件的移動(dòng),改變了轉(zhuǎn)子“穿過氣隙的工作磁場”與“磁體內(nèi)部漏磁磁場”的比例。例如,在低轉(zhuǎn)速工況下,調(diào)磁組件使工作磁場最大化,以提供大扭矩輸出;在高轉(zhuǎn)速工況下,組件移動(dòng)實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)弱磁”,減少反向電動(dòng)勢對(duì)效率的影響。這種設(shè)計(jì)不僅提升了電機(jī)在高轉(zhuǎn)工況下的效率,還避免了傳統(tǒng)弱磁方案中線圈電壓分配導(dǎo)致的功率浪費(fèi)。
一汽集團(tuán)也研發(fā)了類似技術(shù),但應(yīng)用于軸向磁通電機(jī)。該技術(shù)通過定子線圈提供不同磁場,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上不同矯頑力的磁體,從而控制工作磁場。這種原理類似于電磁繼電器,進(jìn)一步拓展了電機(jī)設(shè)計(jì)的可能性。
可變磁通電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用場景不僅限于驅(qū)動(dòng)。作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí),它能夠根據(jù)外部機(jī)械能的輸入速度,通過調(diào)節(jié)磁通量大小和方向,優(yōu)化輸出電壓和功率因數(shù),確保發(fā)電效率最大化。這種特性使其在混合動(dòng)力系統(tǒng)和再生制動(dòng)系統(tǒng)中具有潛在優(yōu)勢。
當(dāng)前電動(dòng)車市場正面臨同質(zhì)化挑戰(zhàn),而可變磁通電機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),為提升車輛動(dòng)態(tài)性能和駕駛?cè)の缎蕴峁┝诵路较颉Mㄟ^物理層面的創(chuàng)新,電動(dòng)車有望擺脫“流水線產(chǎn)品”的標(biāo)簽,像燃油車一樣展現(xiàn)出豐富的層次感和可玩性。這一技術(shù)的普及,或?qū)⒅匦露x新能源汽車的駕駛體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。






















