对电动汽车来说，效率就是金钱。
哪怕只有2%~3%的效率提升，一辆电动汽车就可以为汽车制造商节省数百美元。这样一来，电动汽车成本可以逐渐接近燃油车，其盈利能力将越来越强。
当整个汽车行业将产品开发的枪口对准某一个部件时，这个部件最终会变得更小、更轻、更简单、更强大、更高效。通常情况下，由于工程师们找到了减少贵金属和其他原材料含量的方法，且提高了制造效率，这个组件的成本会更低。
这正是电动汽车的核心部件之一——电机正在经历的事情，它刚刚步入一场漫长的改造之旅。
▍效率提升3%意味着什么
通用汽车总裁马可·睿思（Mark Reuss）在接受Automotive News采访时表示：“主要是损耗问题，目前，我们才刚刚开始优化损耗，并对电机进行管控。”
跟其他汽车制造商和大多数供应商一样，通用汽车正在向电机领域投入大量资金。其目标不仅要让电机在使用更少电力，以及稀土磁体和铜的情况下更有效地运行，而且要降低制造成本。
“作为一个行业，我们可以相互学习，这方面我们一直做得很好。”今年10月，睿思在介绍由电池驱动的凯迪拉克Celestiq活动上如是说。
硅谷初创公司图拉科技（Tula Technologies）创造的现代汽缸休止技术，目前已应用于通用汽车大型皮卡和SUV。
未来，该公司将完善一种节能策略——电动汽车动态电机驱动系统（Dynamic Motor Drive）。该系统通过电流脉冲控制电机，每秒关闭和打开电机数千次。
负责该项目的图拉科技副总裁约翰·福尔斯特（John Fuerst），诠释了3%的效率提升对雪佛兰Bolt意味着什么。图拉科技正在使用Bolt车队测试动态电机驱动系统。
“行业真正衡量收益百分比的方式是每千瓦时的电池成本。电池有多大？以Bolt为例，其电池价值7200美元。如果把它缩小3%，就可以节省216美元。”
在汽车制造商已经竭力节省开支的当下，节省几百美元相当难得，这也正是为什么大家开始竞相改进电机，以及控制电力电子设备的原因。
事实是，电机已有近200年历史。在交通运输领域，电机为从踏板车到火车头的一切交通工具提供动力。
但由于汽油所含能量，以及与其他燃料相比的低成本优势，过去120年里，除丰田普锐斯和雪佛兰Volt等混合动力车型外，电机只是断断续续地出现在汽车上。
截至目前，电机的极少使用阻碍了优化进程，以适应乘用车的独特需求。当然，随着汽车制造商竞相用电动汽车取代燃油车，情况正在发生变化。
英国供应商GKN电动动力总裁德克·凯塞尔格鲁伯（Dirk Kesselgruber）认为，电机的发展速度远远快于内燃机，后者已经持续发展一个多世纪。“我不认为电机需要如此长的旅程，才能达到最佳状态。”他说。
与博世、美国车桥、达纳和其他传动系统供应商一样，GKN拥有一系列电动驱动装置，其中大多数已经大批量生产。
凯塞尔格鲁伯称，电动机器（马达）非常古老，有很多关于它的研究和学习。在汽车行业，他们关注两个方面：其一是，电机的效率，需要多少能量才能转化成转矩？
其二是，成本因素，这涵盖一切——电机的尺寸、接触关键材料的程度、冷却和热管理，以及电机的高速等。
▍改进无处不在
美国能源部表示，一个典型的电动汽车驱动系统，通常要造成15%到20%的能源损失。相比之下，汽油发动机能源损失为64%到75%，其中一些损失由摩擦引起，另一些则是热损失。
目前，汽车制造商和供应商的工程师们取得了快速进展，在提高整体效率的同时降低了成本。提高效率不仅仅是减少电机和齿轮箱的内部摩擦，还包括减少电机的重量和尺寸，控制热量，优化电机速度以适应车辆需要。
Lucid Air配备的紧凑电机是目前上市的最轻最强劲的电机。在一段视频演示中，Lucid管理人员解释了它的工作原理，并展示如何减轻重量，提高功率。
电机中，定子72槽比其他竞争对手的电机更大，一股粗铜线形成一个连续的波。大多数其他电机的槽中都充满了大量绝缘铜线，每根铜线之间的空气间隔导致效率低下。
Lucid首席执行官彼得·罗林森（Peter Rawlinson）在发布会上说：“我把效率看得比什么都重要。”
在定子冲片中加入微型冷却槽，使高压传动流得以通过，从而从源头消除热量，这是Lucid的一大突破。这样做大大提高电机的功率和效率，特别是在较高速度下。电机额定功率为670马力，但重量只有67磅。
另一项创新包括——将差速器放在转子内部，使整个驱动单元非常紧凑和轻便。
Lucid动力总成副总裁艾玛德·德拉（Emad Dlala）向Automotive News解释道，之所以能实现如此突破性的动力密度和效率，是因为采取了全面方法。
“你不能只关注一个领域，必须处处寻找改进的地方，哪里可以进一步改进？简短的答案无处不在。我们看到了逆变器、电机和变速器的改进潜力。”
德拉补充道：“我们在电机冷却方面开辟了新领域，但我们认为，还有进一步改进的可能。铜绕技术将继续发展和改进，机电架构也如此。在电力电子方面还有更多事情可以做，比如芯片、电容器等。”
“每一个领域在功率密度和效率方面都有不同程度的改进，综合来看，整个动力系统的改进潜力巨大。我们绝不能躺在过去的功劳簿上。”他强调道。
