比亞迪出王炸了!
看完比亞迪的可變磁通電機設計,能真切感受到,電動車的下半場,依舊有太多硬核技術值得深挖。你可以吐槽比亞迪的車型設計不夠炫酷,但絕對沒人能質疑它的技術底蘊。
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目前的純電車絕大多數使用的是永磁同步電機,這玩意的核心就是轉子上鑲嵌了永久磁鐵。
低速時,永磁體強悍的磁場能提供瞬間爆發的推背感,這是電動車最爽的時刻。
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但物理學是公平的,隨著車速飆升,轉子瘋狂旋轉,永磁體的磁力線會極其高頻地切割定子線圈。
這就撞上了“法拉第電磁感應定律”這堵墻:這種切割會在電機內部產生一個巨大的“反電動勢”。
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你可以把它想象成電機內部產生了一股“叛變”的電壓,它的方向和驅動車輪的電壓截然相反。車速越快,這股叛軍的力量就越強,死死拖住電機不讓轉速繼續攀升。
為了對抗這個物理瓶頸,現在的通用做法是“以暴制暴”。
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工程師會在電機控制器(算法層面通常叫弱磁控制)里專門分出一股電流——我們通俗點叫“弱磁電流”。這股電流不干別的,唯一的任務就是去抵消永磁體原本的磁場,強行把磁性壓下去,好讓電機能沖上更高的轉速。
這就好比你騎著一頭驢,用桿子挑著胡蘿卜引誘它跑。
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原本桿子平端著就能跑,但等驢跑瘋了(高轉速),它開始尥蹶子不聽話(反電動勢干擾),你為了讓它繼續跑,不得不用力把桿子舉高或者變換角度去通過額外的力氣“控制”它。
這部分為了舉桿子多花的力氣,對車子前進沒有任何直接貢獻,純純是浪費。
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在電機里,這種“對抗”的代價就是產生巨大的熱量(銅損)和磁場畸變帶來的鐵損。
所以一上高速,電機效率就會從光鮮亮麗的95%以上,慘跌到85%甚至更低。這才是高速續航崩塌的隱形元兇。
既然“硬抗”效率低,那能不能換個思路?奔馳、保時捷還有早期的特斯拉,選了另一條路:加變速箱。
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在后橋加個兩檔變速箱,低速用一檔崩起步,高速掛二檔巡航。
原理很簡單,通過降低電機的轉速來避開那個反電動勢最狂暴的區間。這招確實管用,高速能耗能壓下來。
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但代價也是肉眼可見的:一套機械變速結構,憑空給車身增加了十幾公斤甚至更多的死重,機械復雜度上去了,成本也高了。
更重要的是,在純電時代追求如絲般順滑的體驗下,換擋時的那一點頓挫感,怎么看都像是給智能手機外掛了一個機械鍵盤——有效,但不優雅。
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就在大家糾結是“費電”還是“費變速箱”的時候,比亞迪拋出了第三種方案:如果不加變速箱,也不用電流去硬抗,而是直接讓磁鐵自己“會變身”呢?
這就是所謂的“可變磁通電機”技術,比亞迪在2024到2025年間密集公開的一整套專利都在死磕這個方向。
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這項技術的底層邏輯,跟燃油車時代的“可變氣門正時(VVT)”有著異曲同工之妙。燃油車是根據轉速調節氣門的呼吸節奏,而電動車是根據轉速調節磁場的強弱。
從專利細節來看,這不是靠軟件寫幾行代碼能實現的OTA,而是實打實的“硬核機械革命”。
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比亞迪在電機的轉子里埋設了一套精密的機械結構——可能是液壓驅動的滑塊,也可能是可移動的導磁元件。
想象一下,電機轉子內部的磁路是可以物理變形的。
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當你在市區紅綠燈起步,深踩電門時,這些調磁組件會移動到“強磁模式”,讓永磁體的威力100%釋放,扭矩瞬間拉滿。
而一旦當你駛入高速公路,開始120碼巡航時,組件會立刻滑動到“弱磁模式”。
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這時候,它通過改變磁鐵與線圈的接觸面積,甚至是搭建一條“旁路”讓磁力線短路,直接從物理源頭上削弱了氣隙磁場。
這意味著什么?意味著那股惱人的“反電動勢”還沒產生就被掐滅了。控制器再也不需要分出一股珍貴的電量去搞“內耗”,也不用忍受發熱帶來的效率驟降。
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根據業內的測算,這種物理層面的“作弊”,能把電機在高速工況下的效率硬生生從85%拉回92%-95%的超高水平。
換算到我們日常的用車體驗,可能僅僅因為換了這個電機,在電池容量不變的情況下,你的高速續航就能憑空多出10%到20%。這比為了摳那幾十公里續航去堆大電池、加劇車身重量的惡性循環要高明太多。
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當然,看到這里你可能會問,既然這么好,為什么寶馬這些德系大廠不這么干?
寶馬確實也在折騰電機,比如iX3、i7上面的勵磁同步電機。寶馬的思路是“徹底不要永磁體”,直接在轉子上繞線圈,通電產生磁場。想要磁場強就加大電流,想要弱就減小電流,調節起來極其絲滑,而且完全擺脫了對稀土資源的依賴。
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但這種方案有個硬傷:為了維持磁場,轉子線圈必須一直通電。這又帶來了一個新的能耗坑,而且線圈結構導致轉子體積大、沉,功率密度做不過永磁電機。
對于沒有稀土卡脖子風險,且極度在意功率密度和效率極致化的中國車企來說,這并不是當下的最優解。
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相比之下,比亞迪的“可變磁通”更像是帶著鐐銬跳舞后的神來之筆——保留了永磁電機的爆發力,又解決了高速“早泄”的頑疾。不過,這套方案并非沒有隱憂。
任何機械結構的增加,都是對可靠性的挑戰。我們都知道,電機轉子工作時轉速動輒一兩萬轉,里面的離心力大得驚人。
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在這樣極端的高轉速環境下,還要讓那些精密的滑塊、彈簧、調磁機構能夠靈活移動,并且要保證幾十萬公里不出故障,這工藝難度簡直是在刀尖上跳舞。
加工精度的絲毫偏差,或者長時間運行后的機械疲勞,都可能導致這套復雜系統“卡殼”。
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這和只需要維護油路電路的傳統車完全不同,一旦轉子內部出了機械故障,普通的汽修店怕是連蓋子都打不開。未來的售后體系能不能接得住這么硬核的硬件維修,是個巨大的問號。
但無論如何,這種技術風向的轉變釋放了一個強烈信號:電動車的下半場,早已不是簡單的“堆電池”大賽了。
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當大電池帶來的邊際效應遞減,當快充速度逼近物理極限,車企們終于開始回過頭來,去啃最難啃的“電能轉化效率”這塊骨頭。
從給電機加“變速箱”,到如今想方設法讓磁場“聽話”,每一次技術的螺旋上升,本質上都是對物理極限的又一次壓榨。
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比亞迪押注的這條技術路線,或許短期內會因為制造難度和成本讓人捏把汗,但如果它真的能量產落地并經受住耐久性考驗,那絕對是對現有電動車高速能耗痛點的一次降維打擊。
到時候,“高速續航焦慮”這個詞,或許真能慢慢淡出我們的字典,不是因為電池更大了,而是因為每一度電,終于都被花在了刀刃上。
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