电动汽车这玩意儿，这几年真是越来越火了，不管你走到哪个城市的大街小巷，都能看到五颜六色的电动车跑来跑去。很多人都在问：这车又没油，它到底是怎么跑起来的？是不是里头藏着什么高科技，其实真没大家想的那么玄乎，归根结底，就是把电池里的电，合理地用到能带动车轮转起来。那具体咋实现的？还真得说道说道。
先说说普通人的想法，很多人看到电动车就有点懵，觉得“没油还跑得动”，这事儿压根不科学。其实，咱们日常的手机不也是没油照样能用吗？手机里边装的那点电池，能撑一天。那汽车呢？直接把电池搞大，能装一车厢，不就解决电不够用的问题了吗？这原理一模一样，只不过要让车动起来，要的不仅是大电池，还需要能把电能转成机械能的家伙，这就是电机。
说到这，真正让车骨头都动起来的，其实是躲在底盘里的那几个大铁块——电机。而电机里头，常见的有两种类型，一个叫交流异步电机，另一个叫永磁同步电机。听着名字就拗口，不过其实道理特直白。
我们先聊聊异步电机。这一玩意儿到底咋工作的？我自己也琢磨半天，后来明白了，大概可以想象成你拿根圆柱放在俩磁铁中间，磁铁绕圈转，圆柱自己也就跟着动了。为啥会这样呢？其实就是磁场推动的结果。每当你转着磁铁，周围磁场方向在变，就像不停地拉着这块铁走。铁自己会因为磁场变化，被强行拖着跑，这和小区大妈跳广场舞总有个领舞的是一个道理。至于那些定则，什么“右手定则”、“左手定则”，说白了就是物理老师的法宝，教我们怎么判断受力和电流方向。你不懂没关系，能记住“磁场会让铁动”，就够了。
可是人家要问，这到底怎么搞出来持续转动的？电动机的外圈，专业的人叫“定子”，里头那滚来滚去的叫“转子”。定子用线缠出好几圈，让交流电进来以后，三组线圈之间互相推拉，看起来跟玩陀螺似的。交流电一变，磁场就变，转子的铁疙瘩就被磁场不停推着跑。而且这转子的转速总比磁场慢半拍，不同步，所以叫异步电机。
说起来，特斯拉当初还真喜欢用异步电机。为啥？特省钱，结构也不复杂。可是异步电机也不是完美——转子里得不断让电流自己冒出来，这个过程要消耗掉一部分电，差不多有4%的电直接耗光了。还有一点，扭矩——也就是“劲儿”——一到高速就立马掉下来，没劲儿了，对飙高速不是很友好。所以你看国内那些造车的新势力，纷纷扭头拥抱了永磁同步电机。
那永磁同步电机有什么好？道理其实不难。同步电机和刚才那个异步电机，差别最大的地方就在于，“转子和磁场的旋转速度是完全一样的”。它靠的是四面八方全装好的永久磁铁，就像装了四个大号吸铁石，一正一负，互相推拉。这里的“推拉”，又回到了小学学的“同性相斥、异性相吸”的原理。你要是能把“夹角”调整到45度，电机启动的时候劲儿特别大，就像给运动员发令枪，直接起飞。
而且因为电流不需要在转子里兜圈绕了，也就没啥能量损失了，所以效率高，劲儿足，能量浪费得也比异步电机少，车开起来更持久，加个电能跑得更远。现在绝大部分新能源车，都用这个永磁同步电机。
电机说完，大家马上想问：那车上的“电三相交流电”从哪整出来的？车可不是天天插家里插座的。其实，真正拿来搞“供电”的核心是“电池组”。你仔细看看特斯拉的底盘，基本上大半块地板都让电池占了。可能有的人以为这些电池得多特殊，其实本质上跟你家电动牙刷用的锂电池一个样，就是为了总容量大，把成千上万个这样的“小电池”全给串联、并联扣在一起。这样一来，无论是电压还是容量，都上来了，车就能跑很远。
不过问题也多。首先这么一大堆小电池挤一起，本身就冒着风险，一个电池要是过热，分分钟连锅端。所以电池里专门做了冷却系统，冷却液在电池和钢管之间来回跑。细得很，每一小块电池都被冷却到，这样可以保证寿命长、稳定、不容易自燃。所以外面爆炸的那些新闻，说到底，就是设计和管理不够牛的锅。
但很快你又会发现一个尴尬事儿，电池组搞出来的是直流电，而电机偏偏是要吃三相交流电的。那咋整？好在工程师不是吃素的，直接搞个“逆变器”，就像中央厨师，把直流电“炒”成交流电，接上电机，只要“扳机”一扣（你踩下油门），电机立马开始工作，轮子咔咔转，车就蹿出去了。
电动车不光是省油钱省心，最有意思的就是他们的一个能量回收机制。你想啊，普通油车一踩刹车、松油门，所有的惯性都变成了热，白白浪费掉。而电动车聪明，搞了个“再生制动”——也就是特斯拉宣传的“单踏板驾驶”。你松脚，利用电机倒过来工作，相当于给车轮上发的电，再反馈给电池组。一路开下来，没准能多薅出十几二十公里的续航。当然，这玩意儿也有争议，有人觉得一下松油门就顿挫感强，不适应，但确实节能。
再看传动系统，变化更大。以前油车那个什么变速箱、离合器，对电动车来说，都是“多余的戏份”。电机力气大、响应快，再加上一个很简单的减速箱或者差速器，不用那一大堆复杂零件，比普通汽油车轻快多了。简单、皮实，后期维修又省心。
细想想，电动汽车的大脑其实就是“整车控制系统”，复杂程度不亚于一台电脑或者航空航天设备，不仅要实时控制电机输出，还得管理电池健康状态，监测每一个小单元的温度、压力、电流，而且不能有一点出错——毕竟你车一旦趴窝，那整个形象全毁。
看过这些，是不是发现真没那么玄？说白了，电动汽车压根没有什么魔法，核心就是“电池大、逆变器巧、电机有劲儿”，所有这些部件共同配合，才把一台看起来傻大粗的铁壳子跑得又快又猛。国内外厂商各出奇招，一边拼电池堆料，一边琢磨算法和动力系统优化，光是“续航”和“充电速度”这两个指标，就耗死无数工程师的头发。
最后不得不说，虽然现在电动车阵势浩大，但真要换算到全社会环保上，电从哪来、电池怎么回收，这些问题还得一步一步解决。技术这事儿，是不断靠聪明人往前搬的。今天电动汽车的原理让我们觉得简单，几十年前，也没人能想得这么清楚。以后说不定还有更先进、更出乎意料的方式。
所以说，从电动汽车的运行原理看，看似复杂，实则万变不离其宗：就是怎么“让电更高效地推动车轮”，怎么“把一切能回收的能量都装回电池”，怎么“让这个铁盒子安全、便宜、耐用、可靠”。至于什么黑科技未来感，那些光怪陆离的新词，归根结底就看谁能让大白话说得过去，让老百姓的钱花得实在，让出行更省心。你说是不是这个道理？
本报道严格遵守新闻伦理，倡导积极向上的社会风尚。如有内容争议，请依法提供证据以便核查。
全部评论 （0）