Model 3 为什么放弃特斯拉发明的感应电机

　　上个月，Model 3 的美国 EPA 测试报告流出，证实了特斯拉在 Model 3 上放弃了感应电机的使用，而改用永磁电机，有点让人吃惊。

　　Model 3 长续航版的 EPA 报告截图Model 3 长续航版的 EPA 报告截图

　　感应电机最早是由尼古拉·特斯拉发明的，而特斯拉之所以叫特斯拉，就是为了纪念尼古拉·特斯拉这位著名的科学家。

　　在特斯拉获得早期成功的时候，感应电机作为电动系统的重要模块，被认可为特斯拉技术竞争力的关键要素之一。

　　除了吸收通用 EV1 的电机经验以外，特斯拉还申请了自己的核心专利，比如感应电机上的铜芯转子技术，成功解决了铸铜工艺难，焊接成本高的问题。

　　如今，偶像的名字还在，但是偶像发明的感应电机却不在了，不太对劲。

　　我往前追踪了一下新闻，还是有迹可循的。
　　去年 10 月份，中科三环就发公告，宣布与特斯拉合作，并签署了《特斯拉零部件采购通用条款》。特斯拉将从 2016 年 10 月 27 日开始，向中科三环采购钕铁硼磁体，为期三年。
　　钕铁硼是应用在永磁电机上的一种高性能稀土永磁材料。性能有多高呢，有个响亮的别称「万磁王」，成功表明了它在磁里的地位——目前磁性最强的永久磁铁。

　　永磁电机和感应电机的结构是相似的，本质都是通过电磁感应原理产生电流。它们最主要的差别就在于转子，一个有磁，使用永磁材料，一个没有磁，通常使用铝或铜材料。

特斯拉感应电机 ©️Nick Bockelman

特斯拉感应电机 ©️Nick Bockelman

　　早在 2007 年，特斯拉的电机工程师 Wally Rippel （曾是通用 EV1 项目的核心成员）就在特斯拉官网上发布过一篇文章，仔细比较了感应电机和永磁电机在技术应用上的优缺点。
　　除了感应电机需要使用逆变器将直流转化为交流电以外，两者的核心区别在于以下三点（摘自官网原文）：
　　1、永磁电机的转子产生的热量小，效率也略高于感应电机。但是永磁电机存在退磁的问题，在低负荷的条件下效率会减少。
　　2、感应电机虽然最高效率小于永磁电机，但是平均效率表现得更好。
　　3、感应电机不容易控制，在研发成本上是增加的，但是原材料成本要小于永磁电机。
　　最后的结论，Wally Rippel 用了一个词，不分胜负（No Winner）。也就是说，在技术路线的选择上，感应电机和永磁电机各有优缺点，没有谁是绝对不可替代的。
　　由于这篇文章有点早，为了避免这几年的技术进步带来什么理解上的偏差，我又找了特斯拉电机工程师在最近两年的采访资料。

工程师访谈 ©️CHARGED

工程师访谈 ©️CHARGED

　　关于两者优缺点的描述差异不大，结论也差不多。
　　但是他们提到了一个关键问题，电机技术选型的一个重要考虑是供应链。
　　永磁电机需要用到比较多的钕材料，它不是随时都能采购到的，会受到政治因素的影响。工程师们表示，因为这个原因，特斯拉一开始就没有选择永磁电机的路线。
　　这个政治原因是什么呢。
　　美国没有大型的钕铁硼生产企业，仅剩的产能已转移到中国。中国贡献了全球 90% 以上的钕铁硼产量。
　　访谈中提到，马斯克认为电机是车辆上最重要的零部件，不应该依赖国外的供应链。
　　美国能源局官网的一份研究报告也谈到了这个问题，特斯拉没有选择永磁电机，最主要的原因是对中国供应链不稳定的顾虑，这一点佐证了工程师们的说法。
　　不过，钕铁硼的烧结专利主要来自于日本的日立金属株式会社，国内厂家需要得到日立金属的专利授权才能出口钕铁硼。在中科三环宣布和特斯拉合作的前一个月，中科三环与日立金属共同成立的合资公司刚刚取得营业执照。
　　可是，即使钕铁硼不存在供应商的难题，特斯拉就会选择永磁电机技术吗？
　　回到文章的开头，特斯拉工程师认为，永磁电机在技术的应用上并没有明显高于感应电机的优势。
　　排除了这个因素，我们或许可以猜测，特斯拉在拥有最多订单的 Model 3 上采用永磁电机方案，是对中国市场的一种示好，有可能是在为未来特斯拉的国产化铺路。
　　虽然，上海临港的消息被否认了，但是，中南海的会面是真的啊。
　　偶像的情怀终究抵不过对市场的低头。
　　不过，特斯拉的品牌力早就超越这份情怀了。站在市场这一头，我们还是非常欢迎的。