直接炸裂！看完比亚迪的可变磁通电机设计，能真切感受到，电动车的下半场，依旧有太多硬核技术值得深挖。你可以吐槽比亚迪的车型设计不够炫酷，但绝对没人能质疑它的技术底蕴。

本文就来深度拆解可变磁通电机，先从这项技术的底层背景说起。

当下的电动车，普遍搭载的是永磁同步电机，而且绝大多数匹配的是单齿比变速箱，没有档位之分。这种搭配下，电机在中低转速区间的效率通常很高，但一旦进入高转速区间，电机就会暴露一个原生弊端——反电动势的影响会变得异常显著。

什么是反电动势？这是所有旋转电机都无法规避的必然物理现象。以永磁同步电机为例，转子上嵌入了永磁体，能持续提供恒定的永久磁场；定子上的线圈通入交流电后，会产生电磁磁场。这两个磁场相互作用，就能带动转子旋转、产生转矩，这是电机驱动的核心原理。

而问题的核心在于，转子旋转的过程中，永磁体产生的磁场磁感线，会持续切割定子线圈。根据法拉第电磁感应定律，这种切割动作，势必会在定子线圈中感应出一定的电动势，这个感应出来的电压，方向和控制器给定子线圈施加的驱动电压方向完全相反，会对驱动电压形成反向抵消的作用，因此被命名为反电动势。

值得一提的是，反电动势在发电机中就是正向的发电电动势，而在驱动电机里，它的存在会直接削弱本该用于驱动车辆的有效电压。根据反电动势的计算公式，反电动势的大小和转子旋转的角速度成正比，也就是和电机转速成正比。

中低转速区间，反电动势同样存在，但数值微弱、影响极小；可到了高转速区间，反电动势会持续增大，它的存在，直接限制了电机的最高转速范围和峰值功率输出。为了解决这个问题，现代电机的控制器会通过特定算法，专门分出一部分电流来削弱永磁体的磁场，这部分电流就是弱磁电流。

弱磁电流的核心作用，就是直接抵消永磁体的部分磁场强度，以此降低反电动势的影响，让电机的转速能继续拉高，同时获得相对恒定的输出功率。这个原理看似简单，理解起来却有一定难度，我们慢慢拆解清楚。

大家要知道，控制器对电机的控制，绝非简单调节电流大小，而是采用矢量控制（FOC算法）。这套算法会把交流电的运行轨迹投影到二维坐标系中，将交流电等效拆解为两个直流分量，以此实现解耦控制。

这两个分量，分别沿着**D轴（直轴）和Q轴（交轴）**发散，二者始终呈90度夹角、相互垂直。

正常工况下，电流只有垂直于转子磁场时，才能获得最大转矩。此时的Q轴电流是峰值状态，D轴电流为0；而反电动势出现后，为了削弱转子的磁场，整个坐标需要偏移一定角度，D轴会出现负值电流。这部分负值的D轴电流，专门用来抵消一部分转子磁场，剩余的Q轴电流则继续负责提供转矩、带动车辆前进。

这个原理可以用一个通俗的例子讲透：就像人骑着驴，用杆子挑着胡萝卜引诱驴往前走。此时的胡萝卜，就相当于IQ（Q轴电流），是负责驱动的核心；正常情况下ID（D轴电流）为0，就像杆子的水平角度为0，无需额外发力。

可当驴越跑越快（电机高转速），胡萝卜会上下晃动、难以控制，驴的“驱动力”会逐渐衰减，这就对应电机的转矩被反电动势削弱。这时想要继续激励驴前进，就需要把杆子微微抬高，也就是让杆子的水平角度不再为0，胡萝卜离驴更近，驴的动力就能被重新激发。但抬高杆子的这个动作，需要额外消耗力气，而这份力气对人和驴的前进没有任何直接贡献，只是为了维持前进的必要条件。

这个例子完美对应电机的实际工况：电机中用于削弱转子磁场的这部分D轴电流，不会产生任何驱动价值，只会在定子线圈中白白发热、产生大量铜损。除了铜损，磁场被削弱后，气隙磁场会出现畸变，进而产生高次谐波，又会带来额外的铁损。

哪怕通过这种方式大幅削弱了反电动势，电机的整体效率还是会大幅下降，通常会跌到85%左右。这种靠算法和电流抵消的控制策略，本质上就是饮鸩止渴——用能耗的增加，换取转速的提升。

那么，有没有更优的解决方案？目前主流有两种思路，第一种是最简单直接的：给电动车加装变速箱。比如奔驰、保时捷的车型，都匹配了两档变速箱，通过不同的齿比切换，规避转子在车辆高速行驶时进入过高转速，从而避免反电动势的过度影响。

这种思路确实有效，能在一定程度上降低能耗，而且经过变速箱技术的优化，换挡过程可以做到几乎无感，对用户来说体验上没有任何落差。但这种方案只是“治标”，从电机技术的极致优化角度，比亚迪给出了第二种思路，也是更核心的方案——可变磁通技术。

可变磁通的核心本质，是让转子的有效磁场强度可以动态调节。这个思路和燃油车的可变气门正时技术异曲同工：燃油车是根据工况调节气门开合，电动车则是根据工况调节磁场强弱。针对这项可变磁通的技术方案，比亚迪在2024到2025年间，集中申请并公开了一整套专利族，技术布局相当全面。

这套专利中，最核心的优化方向是机械式调节磁通。正常的永磁同步电机，磁路是固定的：永磁体的磁力线从N极出发，穿过气隙进入定子铁芯，再回到S极，形成闭合回路。

而机械式调节，是在转子上增设导磁部和可移动的调磁组件，通过液压、气压、电控或弹簧等驱动结构，让调磁组件沿转子轴向/径向往复运动，改变其与永磁体的相对位置或正对面积，最终实现磁通的动态调节。

这种调节能完美适配不同工况：

1. 低速大扭矩工况：调磁组件移动至强磁位置，最大化与导磁部的正对面积，气隙磁场变强，永磁体的磁场能被充分利用，电机能爆发出最优的加速效果；
2. 高速巡航工况：调磁组件移动至弱磁位置，减小与永磁体的正对面积，增大磁阻，甚至直接引入旁路让部分磁力线短路、不穿过气隙，气隙磁场被削弱，反电动势的影响也随之大幅降低。

永磁体本身的磁场强度是固定的，但通过这种设计，永磁体与定子的有效磁场交互范围可以动态调整：中低速时磁场变强，带来更强的加速能力；中高速时磁场变弱，从根源上降低反电动势。

这种设计的核心优势，就是彻底不需要FOC算法中的弱磁电流，铜损和铁损会被大幅削减，能耗也能显著节省。根据行业专业分析，这项技术能让电机在高速区间的效率，从85%直接提升至92%-95%，整体能耗降低15%-20%，车辆的高速续航里程也有望提升10%-20%，这个提升幅度，堪称颠覆性的优化。

当然，机械式调节只是比亚迪专利的核心方向，除此之外，比亚迪还覆盖了其他技术路径：比如磁性材料可控饱和设计，利用材料本身的特性让局部磁路饱和，以此改变有效磁通；再比如磁路开关设计，像开关一样直接控制磁路的通断；还有辅助励磁设计，通过少量辅助线圈提供脉冲励磁来调节磁通。这些技术的核心要义一致：让电机内部的磁场强度，能根据实际工况动态适配。

这种可变磁通的思路，理论上要优于多档位变速箱方案。

原因很简单：可变磁通能实现磁通的连续、密集调节，对弱磁电流带来的铜损、铁损能做到根治；而多档变速箱只能实现离散的齿比调节，效果有限，且机械调节的响应速度远不如电控调节。更何况，两档变速箱已经会增加车身重量和机械复杂度，再增加档位就失去了实际意义。对比来看，比亚迪的技术思路，显然更为彻底、更具前瞻性。

不过客观来说，可变磁通电机的设计，会增加电机的制造复杂性，也会额外引入少量故障点，相比传统永磁电机+变速箱的组合，耐用性上少了几分“皮实耐造”。但这两种思路并非对立，未来完全可以结合使用，打造出更极致的动力总成优化方案。

最后，我们再讲另一种技术思路——电励磁同步电机，这也是解决反电动势的重要方向。

这类电机顾名思义，转子上没有永磁体，而是通过给转子线圈通入直流电产生磁场。因为转子磁场是靠电流激发的，所以能天生灵活控制磁场强弱，高速工况下的表现同样出色。

最早推动这项技术的是雷诺，如今的宝马则是主力应用车企，这一点很多人都忽略了：宝马现阶段的多款电动车，包括IX、I7S以及最新的newclassic系列，搭载的都是电励磁同步电机，配置表上标注的就是“励磁同步”。

但电励磁同步电机始终属于小众技术，它的研发初衷并非单纯追求高速效率，而是规避对稀土的依赖——永磁体的生产必须用到稀土，而电励磁电机无需稀土。它之所以难以普及，核心短板也很明显：机械结构更复杂、功率密度不如永磁同步电机、峰值效率偏低，且制造和维护成本更高。所以目前只有少数车企在应用和探索，并没有成为主流。

对于主流电动车企，尤其是中国的新能源品牌而言，“去稀土化”现阶段没有实际意义；而针对永磁同步电机的高速效率短板，比亚迪已经给出了一揽子的解决方案。相信在未来几年，可变磁通技术大概率会成为行业主流趋势。

由此可见，电动车的下半场，不只有轴向磁通电机这个看点，现有的径向磁通电机，依旧能通过技术迭代焕发全新活力，新能源的技术赛道，永远值得期待。