宝马i3和i8的制胜法宝，eDrive混合同步电机
车云网日报道 宝马公司的为宝马i3和宝马i8配备了具有自主知识产权的eDrive混合式同步电动机，该电动机具有永磁电动机和磁阻电动机优点。宝马公司在这方面取得的进步似乎表明宝马公司找到了一个利用含有较少稀土材料的磁体来制造高功率密度和高效率电动机的方法。
左图为宝马公司2012年专利申请文件中的图纸，该图纸显示一种能提高电动机效率的方法——在电动机内，转子除了磁层，还有两组由数个充气转子凹坑组成的磁通感应组。宝马公司专利申请文件N 。点击此处看大图。
宝马i3汽车配置的驱动电动机重50千克，最大输出功率为125千瓦，功率系数为2.5千瓦/千克；该电动机能输出线性功率，转速范围较高，其最高转速为114000转/分。如果将日产Leaf与宝马i3进行比较：日产公司在2011年生产的“Leaf”电动汽车配备的是永磁电动机，其重量为58千克，额定输出功率为80千瓦，功率系数为1.38千瓦/千克。
背景：虽然对电动汽车而言，改善电池性能是降低电动汽车成本和提高运输效率的主要方法；但改善电动汽车的驱动装置（电动机、动力电子设备、传动机构、热量管理）也能起到非常好的效果。
例如，为了集中力量研发先进的动力电子设备、电动机、热量管理和传动机构技术，美国能源部汽车技术办公室制定了“先进动力电站设备和电动机”计划；一旦该计划取得成功，其先进性是现在技术所无法比拟的。动力电子设备和电动机作为电动汽车驱动系统的子系统，其重量、体积、效率和成本要严格要求，为了成功地研发出这些设备，使用更高功率密度和更低成本的小型电动机是关键。
能匹配到电动汽车上的电动机多种多样，包括直流电动机、交流电动机、感应电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机和轴向磁通电动机。除了Tesla和丰田，其他所有主要汽车生产厂商制造的电动汽车均配备直流电动机。Tesla Model S配备交流电动机(据说Tesla Roadster也使用交流电动机)，而丰田的电动汽车传动系统就是采用Tesla公司的设计。值得注意的是，宝马在其Mini-E电动汽车项目的首次试验中，宝马也让试验中的Mini-E成为了交流电动机驱动的汽车。
广义地说来，一个感应电动机就是向电动机的固定外定子线圈输入交流电流，在定子线圈内形成一个旋转磁场，转子绕组受该旋转磁场的感应而产生电流，随着转子绕组电流的产生，转子绕组磁场也随之产生，转子绕组的磁场受到定子磁场的吸引。简而言之，转子的感应电流和随之产生的磁场被定子线圈磁场所吸引，由此让定子旋转并产生扭矩。由此可见，交流感应电动机无需永磁磁铁零件便能让转子转动。
总体而言，感应电动机的优势就是能被大规模生产和使用，但感应电动机不能满足美国《关于汽车效率和能源可持续性的驾驶技术研究和创新》的在成本、重量、体积和效率方面的要求。
另一方面，永磁电动机将永磁体装入到或嵌入转子，其磁场与通电产生的定子线圈内磁场相对应。永磁电动机具有紧凑结构和高扭矩密度输出的特点，并且能以较低电流来启动。虽然如此，永磁体材料的成本是一个有待解决的问题，因为电动机旋转产生的热量有可能对永磁体产生损害。
开关磁阻电动机结构简单，动力充沛，看起来是一个成本最低的技术解决方案。但开关磁阻电动机有不少缺点，如转矩波动高，噪音大、功率因数低和效率低。
因此，研究人员一直致力于设计新型电动机，他们的研究方法有减少永磁体的载荷，使用多种材料来制造电动机，以及综合各种电动机的技术优点来设计混合式电动机。2012年出版的《电气工程和技术杂志》就刊发了一篇论文，该论文专门对混合式电动机结构进行了分析。下面是该文章的一部分：
随着技术的进步，人们在工业领域对具备多种技术特征的电动机的需求越来越多。因此，关于改进电动机的研究论文能在各种各样的文献中见到。依据这些文文献资料的记载，新型电动机已被研制出来，对现存的各种电动机的研究也是铺天盖地。
在各种论文中，永磁电动机和磁阻电动机是最热门的研究对象。研究人员已经探讨了各种结构的永磁电动机和磁阻电动机，并对此进行了试验。值得注意的是，随着永磁材料的性能的提高，研究人员开发新型永磁电动机的热情日益高涨。永磁电动机的类型可分为永磁同步电动机和无刷直流电动机。在基本速率的条件下，永磁电动机的性能十分不错，但永磁电动机的变速范围十分小。
磁阻电动机没有永磁体零部件，让它没有退磁风险，并能在高温环境中正常工作。磁阻电动机的工作原理是基于磁阻原理，人们将其分为两大类：开关磁阻电动机和同步磁阻电动机。
永磁辅助磁阻电动机是研究人员为了综合永磁电动机和磁阻电动机的优点而研发到新型电动机。永磁辅助磁阻电动机被认为具有高功率密度、高功率因数、高效率和变速范围广的技术优点，现在永磁电动机已经成为了十分引人注目的话题。永磁辅助电动机的扭矩由永磁磁场和磁阻效应共同产生，研究人员因此将永磁辅助电动机称为混合式电动机。研究人员为永磁辅助磁阻电动机转子设计了多种结构，目的就是为了产生合适的磁场和磁阻效应扭矩。
宝马的研发方式
宝马注意到由于电动汽车的空间有限，电动汽车使用的电动机必须是功率输出高、扭矩大和重量轻；电动汽车的传动系统的效率直接影响着电动汽车时行驶里程。因为高电压电池价格昂贵，提高电池电量的利用率就成为了获取电动汽车最大行驶里程的重要因素。
永磁电动机能产生磁阻转矩和永磁转矩。宝马的2012年专利申请文件中有以下说明：永磁同步电动机能在多个磁体方向中（即不同的磁极方向中）产生一系列不同的电磁感应和与磁极方向相反的交叉电感；只要驱动电动机以合适的方式驱动，电动机就能产生磁阻转矩。这种磁阻转矩能对电动机永磁磁通产生的转矩相互补充。
简单地说来，宝马使用的电动机可归类为永磁同步电动机，但宝马对该电动机进行了精心的设计，并选择合适尺寸的零部件来制造，让其能产生自磁化效应；该自磁化效应原本只有磁阻电动机才能产生。自磁化效应带来的额外励磁效果能为电动机电流励磁提供有益的补充；在高速旋转时，两种励磁方式让其工作更加可靠。宝马i3使用的电动机的最高转速能达到11400转/分。
从前文的描述中，我们已经知道驱动电动机定子内的电流在磁场削弱的范围中起到了实质性电流分量地作用。定子内电流产生的磁场与永磁体的磁场相互排斥。虽然这样，但按照物理原理，永磁体材料的通量密度是不会衰减的，此磁通将被定子的磁场所排斥。定子和转子之间的气隙为转子铁芯磁通通道的形成提供了条件。
定子电流产生的磁通在定子和转子间沿着磁通通道循环流动，磁通通道又被称为磁口袋，存在着一个瓶口。这种瓶口现象将导致定子齿部的磁通通量密度变化，由此将进一步导致磁通密度的变化频率超过驱动电动机的频率。上述现象将导致较高的铁芯损耗，电动机的效率也将大幅度降低。在磁场削弱范围内，这种状况尤为明显，因此电动机必须按照其运行特性进行优化。
为了减少定子和转子间的磁通通量瓶口现象产生的损害，提高磁通通量的稳定性是一个被广泛接受的解决方法。而为了提高磁通通量的均衡性，只能增加磁层的数量。但增加磁层数量的方法却不实际——为了适应电动汽车的有限空间，磁层必须做得非常薄；但太薄的磁层在安装到电动机的凹槽里的过程中，极有可能被损坏，而且将让生产成本大幅上涨。
译注：本文中提到的磁层通常使用矽钢片制造，太薄的矽钢片，市场上很难买到，价格较高，而且在冲压过程中也很容易被折断或变形。这是我的工作经验。
宝马申请专利的目的就是制造一种用于电动汽车的驱动电动机；在磁场衰减范围内，该电动机的效率要好于其他电动机。这种电动机由一个定子和一个转子构成，至少有一个极对；该电动机的每个极对至少由一个内嵌磁层组成。按照宝马公司的专利申请文件的说明，该电动机的每个磁极都由多个充气转子凹坑形成的磁通感应组构成，这种磁极不会让每个磁层的磁场产生通量电导。
有了磁通感应组，研究人员可以一种简单而经济的方式让转子铁芯在气隙内形成的磁阻变得均匀一致。通过多个磁通感应组所产生的效应，研究人员可以抑制或最小化定子齿部磁通密度的变化。研究人员发现这种方法能大幅度地降低铁芯损耗，至少在磁场衰减范围内能达到此目的。这种方法通过压制驱动电动机定子和转子间的磁场通量流动来实现抑制定子齿部磁通密度的变化。
美国专利申请号：N
在专利申请文件中，宝马指出上述方法适用于多种驱动电动机；同时此方法也能降低生产成本，转子的凹槽能在冲压过程中一次性加工出来。
宝马还提到此方法能提高电动机在高速旋转时的效率，在使用当前同等电量电池的情况下，配置了宝马新型电动机的电动汽车能行驶更远的里程。
从另一方面来讲，即使电池电量下降，配置了宝马新型电动机的电动汽车的行驶里程还能达到原来的技术要求。因此，通过使用新型电动机，电动汽车的成本也能降下来——众所周知，而且在电动汽车的价格构成中，电池的成本占据了一大部分，使用小容量电池的电动汽车的成本比使用大容量电池的电动汽车将便宜不少。
——车云菌有奖征稿，爆料吐槽速来！——
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热门影院：宝马i3凭什么是最受欢迎的电动汽车？
2013年可以说是电动车之年。这个夏天关于电动汽车的话题像天气一样火热，上半年的明星是特斯拉，现在，轮到宝马了。7月29日，宝马i3在北京、纽约、伦敦全球三地同时发布，一时之间，抢了炙手可热的特斯拉的风头。做空机构香橼在推特上表示不看好特斯拉股票，还特别指出宝马i3可能会对特斯拉构成不利。大概受此影响，在7月30日美股交易时段，特斯拉股价下跌2.1%。美国《时代》杂志发表了题为《为什么宝马i3可能是最受欢迎的电动汽车?》的文章表达对i3的赞誉。在中国市场，宝马i3会成为最受欢迎的电动汽车吗?如果会，凭什么?根据宝马官方数据，在动力方面，宝马i3将会搭载22kWh的锂离子电池，车速由静止加速到60km/h仅需3.7秒，加速至100km/h需7.2秒，最高车速150km/h。宝马i3的加速性能非常优越。纯电动版的i3单次充电续航里程达到130~160km，而装载了增程设备的i3混动版车型，最大续航里程可达300km左右。i3混动版车型搭载的将会是一台0.6L的两缸发动机，它会在内置电池电量低的时候自动启动带动发电机来给电池充电。美国《连线》杂志称赞i3为“10年间慕尼黑最具创新性的产品”。但因为前有特斯拉ModelS的铺垫，i3在性能方面的数据并不足以让人称奇。宝马i3最大的创新之处或许在于其车身构架，i3的车身由两大模块组成，分别是由超轻质碳纤维加固塑料制成的乘客舱Life模块，以及搭载蓄电池、电动机和驱动系统的铝质底盘Drive模块。这种构架方式与普通电动车不同，甚至与之前的宝马ActiveE和MINIE也不同，是完完全全的创新。宝马集团董事长诺伯特·雷瑟夫博士(NorbertReithofer)在纽约发布会现场也表示：“宝马i3不仅是一辆电动汽车，更代表我们向可持续出行迈出了革命性的跨越。”雷瑟夫认为汽车行业的革新已经等待了一个多世纪，现在等待可以结束了，因为i3以及别的电动汽车将为个性化移动带来一场革命。这场移动方式的变革就像手机给通讯行业带来的革新一样重要。宝马公司负责销售的董事会成员伊恩·罗伯逊(IanRobertson)自豪地说：“我们说得很清楚，从第一天起，宝马i3就能赚钱。”今年11月，宝马i3将率先在欧洲市场销售。目前在德国市场公布的售价为34950欧元起，美国市场售价42275美元起。中国消费者则需要等到明年才能买到这款车。遭遇特斯拉明年宝马i3进入中国，必然会遭遇特斯拉。其实，宝马i3和特斯拉ModelS根本算不上是竞品车型。宝马i3是4座车型，特斯拉ModelS是7座，两者里程数和价格也有很大差异。即便如此，在舆论层面，人们早已把宝马i3视为特斯拉的强有力的竞争对手。宝马i3在北京发布的时候，中国著名企业家柳传志亲临现场，并成为i3在中国的首位车主，这等于是在向特斯拉宣战。不过特斯拉也并不着急，毕竟柳传志是老一辈的中国企业家，而更多更炫更像特斯拉车主的富有顽主还可能在等待特斯拉。一个有关宝马i3的投票调查显示，网友认为宝马i3相比特斯拉ModelS最大的优势是“品牌”，而特斯拉ModelS相对宝马i3的最大优势是“性能”。根据宝马的电动车规划，宝马i8将在明年推出，预计单价将达到12.5万美元左右。未来，宝马i家族还会继续壮大。明年，特斯拉也会推出一款新车型——与ModelS同一平台的跨界车型ModelX。据悉，特斯拉还计划在2016年底推出面向大众的电动车Gen3，估计售价低于3万美元。目前为止，宝马和特斯拉还没有真正交过手，但未来，两家车企的电动车产品潜在的客户群肯定会有越来越多的重合。不管宝马还是特斯拉，都会把中国作为其推广电动车的重要舞台。宝马i3宣布明年进入中国市场，而原本打算今年上半年就进入中国大陆市场的特斯拉则遇到了开业麻烦。位于北京朝阳区侨福芳草地购物中心的特斯拉直营店，至今依然紧闭大门。更让中国拥趸失望的是，目前特斯拉的审批程序只走了四分之一。据悉，店面审批本身没有问题，只是周期比较长，而特斯拉的CEO伊隆·马斯克(ElonMusk)由于不了解中国国情而过于乐观地估计了开业时间。显然，相比初入中国的特斯拉，耕耘中国市场多年的宝马，在处理中国事务的经验上更有深厚的经验。更让穆斯克头疼的是，他遇到一位中国克星。一位叫占宝生的人在几年前就已经注册了“TESLA”、“特斯拉”、“TESLAMOTORS”三枚商标，并且宣称已经与河北及广州的两家汽车生产厂商达成合作，很快就会推出电动汽车。这场商标争夺战很可能使特斯拉落户北京的时间再次延后。这样，特斯拉ModelS很可能会迟于宝马i3进入中国大陆市场。而宝马i3在中国的布局正顺风顺水。此前宝马集团大中华区总裁安格称，2014年上半年在中国上市后，i3的目标是月销百辆。宝马i3进入中国以后，将在宝马的5S经销店销售。目前，位于北京、上海、广州、沈阳等地的首批6家5S店已经通过审核。记者从北京星德宝5S店了解到，该店去年就已经获得了i3的销售权。目前已有客户表达了明确的购买意向，店里正在对申请者的相关资质进行审核，审核内容包括是否有独立车库以便安装充电桩等等。而特斯拉采取的是类似苹果的直营销售模式。在美国，由于直营模式威胁到传统经销商利益，特斯拉遭到了包括马萨诸塞州、得克萨斯州等地区汽车经销商联盟联合抵制，甚至被告上法庭。中国政府会对特斯拉的直营模式持什么态度，还是个未知数。除了成熟的销售渠道，宝马也早已在中国完成客户资源积累。而通过此前在中国已经完成的MINIE路试以及正在进行的宝马ActiveE路试项目，宝马已经获得了中国人电动车使用习惯的第一手资料，并进一步积累了i3的潜在客户。另外，与特斯拉营造的豪华概念不同，宝马的品牌积淀深厚，早已在中国人心中塑造起了豪车形象。特斯拉目前在中国人气高涨，吸引了更多人关注电动车，这其实也是在为宝马i3造势。是否会国产?目前，宝马i3的中国售价还没有公布。以进口车的身份到中国市场，宝马i3想必会价格不菲。而且按照目前国内市场对于新能源车型补贴的情况来看，进口新能源车是无法享受政策补贴的。那么，未来宝马i3是否会考虑国产?在这个方面，日产聆风或许可以提供一些思路。在刚刚过去的7月，日产聆风在美国市场表现不俗，卖出1864辆，同比增长371%。今年前7个月聆风销量达到11703辆，比2011年和2012年两年间聆风在该市场的总销量还要多。作为全球首款量产纯电动车型，聆风2010年底已在日本、美国和欧洲上市。日产本计划2011年在中国市场推出聆风，但受困于外资车企不能直接把新能源汽车引进生产的规定，项目最终没有实现。日产转而曲线救国，与合作伙伴东风推出了合资自主品牌启辰，通过换标启辰达到聆风国产化的目的。在2012年广州车展上，东风日产首款纯电动车启辰e30亮相。这款车基于聆风技术平台开发，使用聆风的全新电池组，连外观设计都跟聆风一样，两者最明显的区别仅在于品牌标识。2013年，启辰e30将在国内多个城市进行示范运营，为上市做准备。启辰e30将在东风日产广州花都工厂投产，正式量产则要等到2015年。通过换标启辰，聆风不但能够获得国家补贴，而且省去进口环节的关税，自然降低了成本。对于没有豪华基因的聆风来说，通过降低成本实现走量，或许是其在中国电动车市场占有一席之地的最佳策略。宝马i3瞄准高端消费者人群，自然不会像聆风那样走低价路线，但其国产化并非完全没有可能。今年4月发布的华晨宝马合资自主品牌之诺，首款产品是一款纯电动车，计划在2013年广州车展进行世界首发，并在2014年第一季度推向市场。据悉，之诺未来产品将把关注点放在实用性与舒适性上，以区别于更加以运动感为导向的宝马车型。根据媒体曝光的谍照，之诺首款车型是基于宝马X1打造而成的SUV。明年初，之诺第一款车SUV将与宝马i3几乎同时在中国上市销售。《汽车商业评论》认为，这两款电动车将会以一高一低的价格，联手布局中国电动车市场。而未来，宝马i3以之诺首款车后续车型的方式走向国产，这种可能性也是存在的。无论如何，宝马i3开始真正进场竞技了，而且有章有法。对于中国一直雷声大雨点小的新能源汽车产业，无疑是有益的警钟。
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在2017广州车展上，奔驰带了EQA概念车，新车定位于两厢掀背纯电动概念车。新车是梅赛德斯-奔驰新生代家族EQ的首款纯电动概念车，已经确定会在2020年左右实现量产。<img sr
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说到的未来，不计其数的展示着的可能性和对未来趋势的猜想。外形设计、材料运用、智能化操作都是各大厂家不断尝试和突破的领域。而说到，虽然市面上已经可以购买或者租赁到部分产品，但是像这样豪华品牌售卖的案例在国内尚属首次。当活生生出现在你眼前并且可以买到的时候，你一定觉得未来会越来越近。
是&i&系列推出的第一款量产车型，虽然同门兄弟会抢去很多风头，但是售价更低的有着相对更&接地气&的定位。尽管如此，行驶在路上依然会被误认为，这也是我驾驶三天最大的感受。如果你没有做好被目视的心理准备，它的价格你就可以忽略了；如果你享受这种&注目礼&，那太好了，它在国内也已经有了可以预定的售价（i3纯电动版的起售价为45万元，增程版起售价为52万元）。贵不贵？这几天被踏破门槛的里它竟然能带动Coupe的销售。（我去店里时巧遇的意向车主，最终他选择了Coupe）
考虑到增程版拥有更强的续航以至于具备更强的实用性，而且相对于纯电动版本，增程版只有&加料&（包括一个0.65升的和一个9升的油箱），所以本次体验的这台宝马i3就是增程版。
当然，我们也不能完全逃避价格的因素，花四五十万买辆紧凑型，这可是要让消费者考虑到荷包、心理承受能力了，应该望而却步还是把它拥有，这真是一个难题。为了解决这个难题，我们请来国内一家顶尖的汽车设计公司工程师、设计师来评价它值不值这个价。
虽然是近几年最热门的话题，但仍不能回避它的实用性。当然，你绝对不想自己在行尸走肉泛滥时逃难，却把你抛锚半路。实用性方面的表现到底如何？这也是本文为您着重带来的部分。
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