揭開電動車馬達的奧祕

即使你熟悉柴油或汽油車的內部運作，也不代表你清楚電動車馬達裡究竟發生了什麼事。以下整理了關於電動車馬達的重要資訊。

電動馬達的動力：它是如何運作的？

電動車馬達如何運作？在電動車上，當駕駛踩下加速踏板時，車上的電池會將電力送到定子，使轉子轉動，進而提供機械能帶動車輛的齒輪。齒輪一旦轉動，車輪也跟著轉。這一切在瞬間完成，而且不需要燃燒化石燃料！

交流電（AC）與直流電（DC）是兩種不同的電流形式。顧名思義，直流電是電荷只往一個方向流動，而交流電則會週期性地改變方向。

電動車上也有以直流電驅動的馬達，但只用於小型的迷你馬達，例如雨刷與電動車窗，並不用來驅動車輛本身。電動車的驅動動力是採用交流馬達。

用於產生電動車驅動力的交流馬達有兩種：非同步式（又稱感應式）與同步式。

在非同步（感應）馬達中，轉子被帶動旋轉，並不斷試圖「追上」定子所產生的旋轉磁場。這類電動車馬達以高輸出功率著稱，是車輛上常見的馬達。

至於同步馬達，轉子則以與磁場相同的速度轉動。這能在低轉速下提供高扭力，非常適合市區行駛。另一項優勢在於體積：同步式電動車馬達可以做得輕巧且重量輕。

在非同步或同步電動車馬達能夠轉動之前，它所需要的電力必須先經過幾個階段，才會以驅動力的形式抵達最終目的地。

別把交流電動車馬達與充電方式搞混了；充電可以使用交流電或直流電，取決於你是直接插入市電，還是使用特定類型的充電站。電動車馬達使用交流電，但電池必須以直流電的形式接收電力，因此需要在車上或車外進行交流轉直流的轉換。

來自電網的電力永遠是交流電。它會先經過電動車的車載充電器（可以想像成交流轉直流的轉換器），再把電力送到電池。不過在高速公路、停車場與市區街道上的快速充電站，本身就會完成交流轉直流的轉換，也就是說進入車內給電池的能量直接就是直流電。這類充電站比交流插座快，但佔用的空間也大得多。

那麼車子又是如何把直流電轉成馬達所需的交流電？答案是透過換流器（inverter），一個位於動力系統中的裝置……

在電動車上，電動馬達只是一個更大單元「動力系統（powertrain）」的其中一部分。這裡還包含電力電子控制器（PEC），負責控制馬達供電與電池充電的電子元件，以及調整扭力與轉速的減速馬達。

打造電動車馬達的各項元件需要真正的專業。Renault 的主管 Tatiana Sueur 說明：「舉例來說，為了製造定子，我們必須找出如何將 2 公里長的銅線繞進金屬薄片的細小凹槽中，而不損傷包覆在上面的絕緣陶瓷。」

隨著技術不斷創新，動力系統的效率持續提升，帶來更全面的車輛性能與更多功能。

電動車馬達的預期壽命取決於太多變數，難以估算。在理想條件下，一般認為最佳壽命約在 15 至 20 年之間。相較於內燃機引擎，電動車馬達的零件較少，代表維修保養更少也更容易。

就電動車而言，功率輸出牽涉到輸入電力與驅動馬達的「有效」機械能之間的差異，這個比值稱為能量轉換效率。熱與摩擦會造成部分功率在過程中損失，也就是說馬達無法完全利用電動車電池送出的所有電力。電動車的功率輸出取決於馬達的容積與輸入電流的瓦數。