技术:比亚迪新专利,可变磁通量电机,电车跑高速不再耗电
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2025-12-12 00:39:55
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这个专利具体是什么?

优点是什么,对普通用户有什么用?

缺点和量产难点是什么?

专利分析

在电动车行业里,高速能耗始终是绕不开的话题。许多车主都有类似的体验:市区行驶电耗不高,但一上高速,续航就像漏水的水桶,成倍下降。造成这一现象的根源之一,是永磁同步电机在高速区间的效率结构性下滑。

而比亚迪新公开的“可变磁通量永磁电机”专利,则像是给传统电机戴上了智能呼吸调节器,让电机能够在不同速度下自由调节磁场强度,从而保持更高效率。这项专利的出现,意味着电动车续航管理将进入可控阶段。

传统永磁同步电机的磁场强度基本固定,低速大扭矩,但到高速时却因为磁场过强产生巨大的反电动势。电机为了维持高速转动,只能依靠弱磁控制强行压住磁场,但压得越厉害,效率掉得越快。在120km/h以上,许多电动车的能耗飙升,正是因为电机此时几乎逆着自己的磁力工作。

可变磁通量电机的原理,就在于让电机的磁力不再一成不变。比亚迪通过一整套可控磁通结构,包括磁性材料可控饱和、磁路开关设计、辅助励磁等方式,让永磁电机的磁通强弱可以根据工况自动调整,需要强劲扭矩时开足马力,需要高速巡航时降低磁场。简单来说,这就像给电机增加了一个可变气门,让电机能够像内燃机一样调节呼吸节奏。

低速状态下,可变磁通电机会让磁通更强,以提升起步和低速扭矩。一旦车速上升,磁通就会自动降低,磁阻和反电动势都随之减少,电机可以轻松拉到更高转速,并保持更高的效率。

优点是什么,对普通用户有什么用?

降低磁通意味着高速时不再需要大量弱磁电流去对抗永磁体的磁力,不但减少发热,也显著降低能耗。因此,在高速区间,可变磁通电机能把效率从85%提升到92%-95%,这将直接拉升高速续航表现。假如一辆电动车原本高速续航只有300公里,那么采用可变磁通技术后,可能可以提升到330-350公里,效果明显,对于经常跑高速的普通用户来说,不再因为掉电的原因“龟速行驶”,无需把车速保持在100km/h左右,长途旅行在路上的时间缩短。

与业内已有的可变磁通方案相比,比亚迪的路线更务实。例如励磁同步电机也能实现磁通可变,但结构复杂、重量更高、功率密度偏低,并且需要额外的励磁能耗。而比亚迪这项专利更多是在现有永磁电机基础上的磁路优化,通过对磁通路径的可控设计实现磁通调节,不需要彻底重写供应链,也不需要完全改变电机架构。

缺点和量产难点是什么?

然而,这项技术要量产也有挑战。可变磁通量电机看起来像给永磁电机加了一个调节阀门,但这个阀门结构复杂。首先,磁路结构难度大幅提升,设计中必须精确模拟磁通在不同工作状态下的走向,确保磁饱和、磁滞、温度特性都在可控范围内,每一处结构都需要重新考量。

其次,控制策略复杂度提高。磁通可变意味着电机控制器需要实时监测磁链变化,并依据车速、电流、温度等状态不断调整控制策略。传统永磁电机的控制相对线性,但可变磁通带来非线性变化,控制系统必须具备更强的算力和更复杂的模型。就像从一个档位变成10AT变速箱,每一个换挡点都需要精准控制,否则效率不升反降。

此外,可变磁通的高温衰减、材料寿命、磁疲劳等问题都需要长期验证。永磁体在高温下磁性会减弱,而可变磁通结构本身可能让局部区域长期接近磁饱和区,这对寿命提出了严苛要求。电机要在20万公里以上保持一致性能,需要大量耐久测试。

最后,成本也是必须考虑的因素。相比普通永磁电机,需要特殊材料、更高精度的制造工艺以及控制器算力。成本会上升,是否能在规模化量产后平衡成本与性能,是比亚迪未来需要回答的问题。

选车侦探观点:比亚迪的可变磁通量电机是创新设计,让永磁电机从固定磁力走向智能磁力,一方面提升电动车的高速续航表现,一方面增加性能上限。就像从传统的固定齿比变成了自动变速箱,短板是工艺、寿命、成本等需要考虑,大家觉得这项新技术怎么样?欢迎讨论。

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