特斯拉電動車馬達 相關
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anue鉅亨網. 更新於 2023年03月13日05:54 • 發布於 2023年03月13日05:54. 圖：Pixabay/Unsplash/Pexel. 一台純電動車的成本組成電池佔了約 40%、底盤 15%、內飾 16%、汽車電子 10%、電機 8%、電控 6%、車身 5%，先前我們介紹了充電樁與電池，今天主要分享驅動車子前進的靈魂－驅動馬達. 一、馬達運作原理. 馬達結構相當簡單，就是固定不動的「定子」以及會旋轉的「轉子」所組成，並利用電磁感應原理，產生「同性相吸、異性相斥」，進而令轉子移動產生動能。 不管事什麼馬達皆是根據這個原理才運作，只是形成磁場的方式不同，依電流主要區分成直流、交流馬達兩大類。
- 電動車早於內燃機
- 車體設計差異
- 電池技術
- 電動馬達
- 電控系統
- 產業發展
提起電動車，感覺好像是一種革命性的創新。但實際上電池電動車的歷史，甚至比傳統內燃機汽車還早的多。在 1881 年，法國工程師 Gustave Trouv，就建造了一輛使用鉛酸電池的可充電三輪車，被認為是世界上第一台電動車。而更早應用電池的車輛其實也有，不過是不能充電的設計。 ▲ 世界上第一台電動車。（Source：Jacques CATTELIN [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons） 後來其實電動車仍然被不斷發展，但更多其實比較類似於現在的電動腳踏車，又稱之為電助力車。而到了 1902 年，德國工程師 Ferdinand Porsche 在電動車上又加裝了內燃機，成為世界上第一台混合動力汽車。他的兒子 Ferry Porsche 也就是著名汽車公司保時...
電動車省略了內燃引擎、燃料系統、進氣系統、排氣系統以及點火裝置等，而改裝上馬達、電池、控制器以及轉換器等設備，當然跟燃油車相比在成本結構上也有相當大的不同。電池以及動力總成占了電動車 40% 以上的成本，其次是電控和電機，約 10~20%。 ▲ 燃油車與電動車布局差異。（Source：風間智英，Nomura Research Institute(2005)。） 雖然性能上並沒有太大的差別，但目前電動車的設計也同樣比較偏好前置前驅（Front-engine, Front-wheel drive layout），當然實際的懸吊裝置設計及操縱布局與燃油車還是有所不同，如電池需要較大空間放置，而且相當重，所以整個車體及底盤結構需依重量分布不同而改換設計，還有像電動模組大多放置於底盤的中後段，所以底盤...
當然直到現在車商們仍然致力研發更輕、儲能及充電效率更佳的電池技術，可說是發展電動車重要關鍵。早期所使用的鉛蓄電池價格便宜，但是能量密度太低，實用性不高。而鎳氫電池能量密度仍不夠，頂多用在混合動力車上。所以目前市面上的電動車主要是採用鋰電池，其具有能量密度大、工作電壓高、較耐高溫、循環壽命長、安全性能高等優點，是目前車用電池的主流，也常被廣泛用於其他載具，如航空器及潛艇等。 而鋰電池依正極材料主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等幾種。而其中也同樣面對效能跟安全性的兩難。首先，如著名車商特斯拉所採用的鈷酸鋰電池，其能量密度較高、放電電壓也高、電極材料裝備容易，但穩定性較差，壽命也較短，且造價高昂。但為了滿足性能，鈷鋰電池仍然受到許多車商的青睞。 ▲ Nissan Leaf 電動車...
當然電動車不是只靠電池就能移動，而是馬達。車載可變速驅動馬達大體上可分為直流馬達與交流馬達兩種。其中交流馬達因為效率較高，且具有煞車回電的功能，所以是電動車應用上的主流，而其中還進一步分為感應馬達（Induction Motor）及同步馬達。 目前電動車大多採用永磁同步馬達（Permanent Magnet Synchronous Motor），其使用高性能永久釹磁鐵，與同等級的電動馬達相比，可以做到更輕量小型，尤其對小型電動車而言非常重要，所以受到乘用車商廣泛採用。當然感應馬達在不同使用情境下仍有優勢，原本特斯拉也是採用感應馬達。 但總體來講，相較電池而言，該採用何種類型的馬達設計對車商而言沒有那麼糾結，但也更加仰賴釹。釹本身也是一種稀土，且問題是，使用馬達的遠不僅是電動車，也廣泛用於其他...
車輛朝向電動化趨勢發展後最大的改變，除了傳動系統外，當然就是有關半導體的組件，電動車的電控系統與傳統燃油車有很大的不同。首先，除了各系統的故障診斷及參數標定等功能外，還有如電量、充放電控制、熱管理等，這些都需要不同的感測器及不同的演算法，以維持系統運作的協調及效率，比燃油車更加複雜。 一般而言，電動車電池由數個單元（Cell）組成一個模組（Module），再由數個模組包裝成一個組（Package)。雖然每個車款所安裝的電池數量不盡相同，但在追求性能的道路上，除非有革命性的電池技術誕生，不然就電池數量而言，通常只會更多不會更少，例如，特斯拉頂配的 Model S 就使用了高達 7,000 顆松下 NCR 18650 3100mah 電池。 然而電動車的電控系統，必須根據電池模組中各個電池單元不...
電動車產業涵蓋範圍還遠不僅如此，像是自駕系統等新興科技應用也是市場關注的焦點，甚至可以說電動車將會是未來智慧城市經濟的基礎，帶動了許多產業的結合及創新應用。若要全面探討電動車產業，還有許多議題值得關注，例如新能源網路，這才是提升電動車滲透率的關鍵因素。 然而這又牽扯出更多的問題，除了充電站的鋪設速度與普及程度外，城市電網負荷程度與供電穩定性也是普及電動車非常現實的障礙，甚至環保等，都是常被討論的對象。若要針對電動車產業趨勢及發展進行全面的分析，也需要更多的專業知識，所以本文只是對電動車產業做一個簡單的介紹。 簡單來講，電動車與燃油車儘管外觀相差無幾，但在設計及生產上有相當大的不同，這也是許多新創車商在與傳統大廠競爭時，沒有在短時間內就馬上被追上的原因。這個從「燃油」到「電力」的能源轉型能帶動...
電動車在這幾年有著跳躍性發展，被認為是汽車產業的未來，在傳統燃油車上，動力心臟是來自於「引擎」，沒了引擎的電動車則是由「馬達」承擔輸出動力的責任，直列引擎、V型引擎、水平對臥引擎，不同引擎型式有不同的優缺點，而電動車的馬達其實也有不同種類！ 馬達是如何運作？ 靠什麼產生動能？ 馬達的運作原理非常簡單，由固定不動的「定子」以及會旋轉的「轉子」所組成，使用的是最基本的電磁感應原理，根據安培右手定則，將電流通過導體周圍，就會產生磁場，若將導體置於另一固定磁場中，則將產生「同性相吸、異性相斥」現象，進而造成轉子移動產生動能，所有類型的馬達運作都是根據以上原理，差別在於產生磁場的方式不同。 馬達百百種，哪個最適合當作車輛動力來源？
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