對電動汽車來說，效率就是金錢。
哪怕只有2%~3%的效率提升，一輛電動汽車就可以為汽車制造商節省數百美元。這樣一來，電動汽車成本可以逐漸接近燃油車，其盈利能力將越來越強。
當整個汽車行業將產品開發的槍口對準某一個部件時，這個部件最終會變得更小、更輕、更簡單、更強大、更高效。通常情況下，由于工程師們找到了減少貴金屬和其他原材料含量的方法，且提高了制造效率，這個組件的成本會更低。
這正是電動汽車的核心部件之一——電機正在經歷的事情，它剛剛步入一場漫長的改造之旅。
▍效率提升3%意味著什么
通用汽車總裁馬可·睿思（Mark Reuss）在接受Automotive News采訪時表示：“主要是損耗問題，目前，我們才剛剛開始優化損耗，并對電機進行管控。”
跟其他汽車制造商和大多數供應商一樣，通用汽車正在向電機領域投入大量資金。其目標不僅要讓電機在使用更少電力，以及稀土磁體和銅的情況下更有效地運行，而且要降低制造成本。
“作為一個行業，我們可以相互學習，這方面我們一直做得很好。”今年10月，睿思在介紹由電池驅動的凱迪拉克Celestiq活動上如是說。
硅谷初創公司圖拉科技（Tula Technologies）創造的現代汽缸休止技術，目前已應用于通用汽車大型皮卡和SUV。
未來，該公司將完善一種節能策略——電動汽車動態電機驅動系統（Dynamic Motor Drive）。該系統通過電流脈沖控制電機，每秒關閉和打開電機數千次。
負責該項目的圖拉科技副總裁約翰·福爾斯特（John Fuerst），詮釋了3%的效率提升對雪佛蘭Bolt意味著什么。圖拉科技正在使用Bolt車隊測試動態電機驅動系統。
“行業真正衡量收益百分比的方式是每千瓦時的電池成本。電池有多大？以Bolt為例，其電池價值7200美元。如果把它縮小3%，就可以節省216美元。”
在汽車制造商已經竭力節省開支的當下，節省幾百美元相當難得，這也正是為什么大家開始競相改進電機，以及控制電力電子設備的原因。
事實是，電機已有近200年歷史。在交通運輸領域，電機為從踏板車到火車頭的一切交通工具提供動力。
但由于汽油所含能量，以及與其他燃料相比的低成本優勢，過去120年里，除豐田普銳斯和雪佛蘭Volt等混合動力車型外，電機只是斷斷續續地出現在汽車上。
截至目前，電機的極少使用阻礙了優化進程，以適應乘用車的獨特需求。當然，隨著汽車制造商競相用電動汽車取代燃油車，情況正在發生變化。
英國供應商GKN電動動力總裁德克·凱塞爾格魯伯（Dirk Kesselgruber）認為，電機的發展速度遠遠快于內燃機，后者已經持續發展一個多世紀。“我不認為電機需要如此長的旅程，才能達到最佳狀態。”他說。
與博世、美國車橋、達納和其他傳動系統供應商一樣，GKN擁有一系列電動驅動裝置，其中大多數已經大批量生產。
凱塞爾格魯伯稱，電動機器（馬達）非常古老，有很多關于它的研究和學習。在汽車行業，他們關注兩個方面：其一是，電機的效率，需要多少能量才能轉化成轉矩？
其二是，成本因素，這涵蓋一切——電機的尺寸、接觸關鍵材料的程度、冷卻和熱管理，以及電機的高速等。
▍改進無處不在
美國能源部表示，一個典型的電動汽車驅動系統，通常要造成15%到20%的能源損失。相比之下，汽油發動機能源損失為64%到75%，其中一些損失由摩擦引起，另一些則是熱損失。
目前，汽車制造商和供應商的工程師們取得了快速進展，在提高整體效率的同時降低了成本。提高效率不僅僅是減少電機和齒輪箱的內部摩擦，還包括減少電機的重量和尺寸，控制熱量，優化電機速度以適應車輛需要。
Lucid Air配備的緊湊電機是目前上市的最輕最強勁的電機。在一段視頻演示中，Lucid管理人員解釋了它的工作原理，并展示如何減輕重量，提高功率。
電機中，定子72槽比其他競爭對手的電機更大，一股粗銅線形成一個連續的波。大多數其他電機的槽中都充滿了大量絕緣銅線，每根銅線之間的空氣間隔導致效率低下。
Lucid首席執行官彼得·羅林森（Peter Rawlinson）在發布會上說：“我把效率看得比什么都重要。”
在定子沖片中加入微型冷卻槽，使高壓傳動流得以通過，從而從源頭消除熱量，這是Lucid的一大突破。這樣做大大提高電機的功率和效率，特別是在較高速度下。電機額定功率為670馬力，但重量只有67磅。
另一項創新包括——將差速器放在轉子內部，使整個驅動單元非常緊湊和輕便。
Lucid動力總成副總裁艾瑪德·德拉（Emad Dlala）向Automotive News解釋道，之所以能實現如此突破性的動力密度和效率，是因為采取了全面方法。
“你不能只關注一個領域，必須處處尋找改進的地方，哪里可以進一步改進？簡短的答案無處不在。我們看到了逆變器、電機和變速器的改進潛力。”
德拉補充道：“我們在電機冷卻方面開辟了新領域，但我們認為，還有進一步改進的可能。銅繞技術將繼續發展和改進，機電架構也如此。在電力電子方面還有更多事情可以做，比如芯片、電容器等。”
“每一個領域在功率密度和效率方面都有不同程度的改進，綜合來看，整個動力系統的改進潛力巨大。我們絕不能躺在過去的功勞簿上。”他強調道。
