電機效率和高速化，是新能源車用電機長期以來難以調(diào)和的一對矛盾。

在基速轉(zhuǎn)速以下，電動機的效率是最高的，一旦過了基速轉(zhuǎn)速，電機功率希望處于恒定的最大值，而扭矩隨著轉(zhuǎn)速的提升不斷減小，所以，基速之后電機的鐵耗會隨轉(zhuǎn)速的升高而加大，能耗由此不斷增加。

2022年12月7-8日，由蓋世汽車主辦的2022第三屆汽車電驅(qū)動及關鍵技術大會上，上海大學教授，偉長學者，新能源電驅(qū)動中心負責人羅建指出，在800A和385Vdc下，特斯拉可以實現(xiàn)420Nm和200Kw以上的功率輸出，高速下，其16000rpm附近的效率在92-93%，相比國內(nèi)的車輛，在高速續(xù)航上有顯著優(yōu)勢。

特斯拉方案的秘訣之一是，采用0.25mm的薄硅鋼片，越薄的片子渦流損耗就越低，有利于提高效率，羅建強調(diào)：采用6極設計，降低鐵耗是提高高速區(qū)間效率的關鍵。

羅建 | 上海大學教授，偉長學者，新能源電驅(qū)動中心負責人

以下是演講內(nèi)容整理：

為什么要搞新能源汽車？這背后主要有兩大驅(qū)動力：一個是碳，一個是油。

什么是碳？碳中和碳達峰，中國的碳排放比全球其他國家都多，都說樹大招風，所以我們必須要去做一些工作。當然，雖然我們現(xiàn)在的碳排放量是最多的，但是我們是從90年代發(fā)展起來之后才大量排碳的，前兩百年里我們并不是主要的碳排放貢獻國。

但是也有這樣一句話：要承擔共同的，而有區(qū)別的責任。不管怎么說，我們國家已經(jīng)定下了2030年實現(xiàn)碳達峰，2060年實現(xiàn)碳中和的目標。

什么是油？十年前，我們的電動汽車產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展之初，國家政策之所以大力推動，主要考慮石油的戰(zhàn)略安全問題。當時，中國的石油對外依存度是60%，現(xiàn)在已經(jīng)達到70%。

但我們也要看到，十年之后，新能源汽車的單月滲透率接近30%，這帶來了兩方面的機遇：新能源汽車市場正高速發(fā)展，機會會越來越多，反過來，由于汽車的銷售總量增長不是那么樂觀，所以這相當于一個存量博弈的市場：新能源汽車越賣越多，燃油車就必然越賣越少。

省油還是用電？新能源車的路線之爭

接下來，讓我們回答一個根本問題：新能源汽車到底是省油還是用電？答案的背后是兩種技術路線，這是業(yè)界爭論了很長時間的問題。

如果要省油那就選擇混動，混合動力系統(tǒng)構型有以下四種：P0，BSG皮帶傳動啟停裝置；P1，ISG電機處于發(fā)動機和離合器之間的啟動機和發(fā)電機一體化裝置；P2：電機處于離合器和變速器輸入端之間，P3：電機處于變速器輸出端或者置于后軸。

想省油，需要1、高效起動，2、發(fā)動機高效區(qū)直驅(qū)，3、高效回饋制動 4、合成峰值扭矩/功率。

電動車的最大問題在于如何快速補能，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)有換電的解決方案，換電的優(yōu)勢是顯而易見的，一方面，換電的效率更高，速度更快，另一方面，現(xiàn)在CTC/CTP技術發(fā)展，很多電池被集成在車身底盤上，一旦電池衰減了，底盤也會廢棄掉，而換電就沒有這個隱患。

也有人提出了其他可能性，比如太陽能汽車，2010年，世博會上推出了太陽能概念汽車；2011年，豐田推出帶有光伏電池的汽車貼膜；2022年，荷蘭Lightyear在前機蓋和車頂上布置了4.9平方米的IBC單晶硅超級太陽能電池板。據(jù)悉，其“曬太陽”一小時就可以運行10公里。

當然，目前太陽能汽車的價格非常貴，什么時候這一技術的成本降低了，就能大規(guī)模走向市場了。

回過頭來看，新能源汽車，尤其用于通勤的情況下，每日的里程需求是30-60公里，用戶期待的一次充電里程在400-600公里，再此之上，除非有其他的出行需求，否則用戶的購車預算就不會進一步增加。

如何在相似的成本和技術難度上進一步增加里程數(shù)？增程式應運而生，增程器最初的作用在于備不時之需，可以做的很小，成本極低，同時幫助用戶在沒電的情況下以油充電，解決急需。

再進一步，發(fā)動機可以稍微改變工況，不需要頻繁將多余的能量儲存在電池里，可以減少充放電能耗，提升燃油經(jīng)濟性，但是這種變工況的增程發(fā)動機和驅(qū)動電機就不再是獨立的，系統(tǒng)存在耦合，復雜度提升。

在提高發(fā)動機效率的前提下，可以直接讓發(fā)動機驅(qū)動車輪，電機進行配合，可以進一步減少損耗，系統(tǒng)也不再是單純的增程式，而變成了PHEV（插電式）。既然此時發(fā)動機已經(jīng)介入驅(qū)動車輛，就可以將單級減速器改成2檔/3檔變速箱，進一步擴展發(fā)動機可以高效介入的工況范圍。

這一點上，增程器或者電動車有個特定優(yōu)勢。變速箱的核心技術是是動力中斷和換檔平順性，對于電動汽車來講，動力中斷和換檔平順不好解決，因為換檔速差比較大，如果只有兩檔，換檔時就會產(chǎn)生3000轉(zhuǎn)以上的速差。但如果是增程式，由于既有電機、又有發(fā)動機，可以一個換檔，另外一個提供動力，沒有動力中斷。

總而言之，增程技術的發(fā)展方向同電池相關，電池能量密度越高，充電越方便，越趨向于多裝電池，增程器也只是作為備選，不起到太大的作用；相反，則會從成本出發(fā)，將發(fā)動機高效介入的工況范圍擴大。