作者：Jim Harrison，林肯科技特邀博主

據(jù)報(bào)道，在首批三款車型中采用自制交流感應(yīng)異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)取得巨大成功之后，Tesla剛剛發(fā)布的Model 3車型已改用永磁同步交流(PMAC)電機(jī)。

報(bào)道稱，Tesla在其EPA認(rèn)證文件中披露了電機(jī)類型，聲明中寫道：驅(qū)動(dòng)電機(jī) — 交流3相PM電機(jī)，192Kw，258hp?；拘吞?hào)的電機(jī)與長(zhǎng)行駛里程型號(hào)的電機(jī)可能大小不同。

此外，EPA文件還說(shuō)明長(zhǎng)行駛里程Model 3的電池組電壓為350V，容量為230Ah，所以達(dá)到80.5kWh?；拘吞?hào)(50 kWh)提供220英里行駛里程，0至60mph加速時(shí)間為5.6 s。長(zhǎng)行駛里程型號(hào)的起步價(jià)格為44,000美元，0至60mph加速時(shí)間為5.1 s。

此外，中國(guó)磁性材料公司北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司(ZKSH)也宣布簽署了一份協(xié)議，未來(lái)三年內(nèi)為Tesla Motors供應(yīng)釹鐵硼(NdFeB)磁體。當(dāng)然，這些材料還可用于電機(jī)之外的用途。

與感應(yīng)式電機(jī)相比，PMAC電機(jī)較為復(fù)雜，但仍然相當(dāng)簡(jiǎn)單且可靠。PMAC電機(jī)體積較小、重量較輕，一定程度上比感應(yīng)式電機(jī)效率更高，特別是在低載和高載時(shí)。幾乎其它所有EV制造商都使用這種類型的電機(jī)。

特斯拉Model 3

我認(rèn)為，PMAC電機(jī)的同步操作意味著Tesla必須大幅更改其電機(jī)控制算法，并且這些算法可能比之前略微復(fù)雜。從報(bào)道的早期短時(shí)間試驗(yàn)電機(jī)來(lái)看，這項(xiàng)工作似乎進(jìn)展順利。人們都迫不及待地想看看改進(jìn)后的電機(jī)效率是否能夠明顯提高英里/Kwh，以及操控性是否發(fā)生了任何變化。有報(bào)道稱，Tesla正在使用釹和鐠(Nd/Pr)稀土作為其磁體材料 ——但尚未得到證實(shí)。

PMAC和感應(yīng)電機(jī)在滿載時(shí)的效率都非常高。大型(>100hp) PMAC同步電機(jī)的滿載效率一般為98%，而高質(zhì)量感應(yīng)電機(jī)大約為92%至95%。20%負(fù)載時(shí)，感應(yīng)電機(jī)的效率下降到80%左右，而PMAC電機(jī)在這種輕載條件下的效率仍保持在88%。

不使用PMAC電機(jī)的一個(gè)重要原因是材料可用性。特別是釹。其價(jià)格在2011年從每噸3.5萬(wàn)美元猛漲到25萬(wàn)美元，然后價(jià)格又回落到大約3.5萬(wàn)美元。在7月中旬，釹的價(jià)格達(dá)到6.5萬(wàn)美元每噸，比上年度11月的最低點(diǎn)上漲了30%。大部分的釹材料都產(chǎn)自于中國(guó)的礦場(chǎng)。雖然世界各地有許多釹礦床，包括美國(guó)的加利福尼亞沙漠，但很難提取和加工。

Molycorp Inc是美國(guó)唯一生產(chǎn)稀土材料的礦業(yè)公司，總部設(shè)在科羅拉多州格林伍德村，擁有美國(guó)加利福尼亞州的帕斯山稀土礦。由于技術(shù)困難以及“競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境變化”導(dǎo)致其迅速衰落，該公司于2015年申請(qǐng)破產(chǎn)。據(jù)報(bào)道，該公司在礦場(chǎng)的投入超過(guò)10億美元，最終被其最大債權(quán)人Oaktree Capital Management收購(gòu)，并重組為Neo Performance Material。該公司現(xiàn)在擁有愛沙尼亞的稀土和稀有金屬加工設(shè)施。

美國(guó)能源部創(chuàng)新中心的關(guān)鍵材料研究院已經(jīng)制造出完全由美國(guó)國(guó)內(nèi)供給和精煉的稀土金屬制成的磁體。許多研究實(shí)驗(yàn)室正在研究高強(qiáng)度磁體的代替材料。一家名為Peak Resources的公司正在坦桑尼亞開發(fā)恩格拉稀土項(xiàng)目。Rare Earth Salts公司正在提供來(lái)自于內(nèi)布拉斯加州工廠的稀土材料。RES的原始生產(chǎn)材料來(lái)自于回收的熒光燈管，使其生產(chǎn)成為100%美國(guó)國(guó)產(chǎn)方案。