隨著電動汽車日益普及，電機作為關鍵部件也得到了更多的關注，而除了直流電機、無刷直流電機之外，開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor，或SRM）受到的關注也在與日俱增。

事實上，開關磁阻電機的概念已經有180年歷史。相較于其他類型電機，開關磁阻電機結構簡單、制造成本低、適于高速運行，被很多人視為下一代電動汽車電機的有力競爭者。此外，對于稀土材料儲量不豐富的國家來說，開關磁阻電機是確保供應鏈安全的重要選擇。因此，相比之下，海外企業在開關磁阻電機的研發進度較快，比如美國Turntide公司和英國Advanced Electric Machines公司。

Turntide

美國Turntide公司成立于2003年，原名為Software Motor Company，旨在研發可以降低能源消耗和運營成本的可持續突破性技術。

目前，Turntide提供全面的電氣化能力，為最關鍵的行業和商用車提供一站式的動力系統、智能、效率和控制，幫助實現全球凈零排放目標。隨著進一步為運輸市場開發電機技術，該公司致力于使電動汽車不再需要稀土磁鐵。

Turntide獲得專利的智能電機系統圍繞開關磁阻電機設計，能夠實現智能自動化和云端互聯，并且只有一個活動部件，即一個在可切換磁場中轉動的實心鋼轉子。 

圖片來源： Turntide

Turntide智能電機系統由三大部分組成：電機、控制器和云。給線圈通電，產生磁通拉動轉子，最終產生轉矩。從設計角度來看，該系統可適應不同的速度，并優化不同速度下的效率?？刂破魇请姍C的數字大腦，能精確地將電流切換到電機，每秒可達20,000次，以保持電機平穩運動和旋轉。此外，控制器還可將電機連接到其他應用程序或平臺。

Turntide智能電機系統收集并集成來自控制器、云和第三方系統的傳感器和執行器數據，以了解電機及其環境，并確定最佳電機轉速，最大限度地減少浪費。在云端，可以查看有關電機運行的所有數據，從建筑物狀況、能源使用到維護警報。Turntide稱，其智能電機系統是一個簡單的替代品，可以顯著降低能源使用。

去年6月，Turntide宣布成立Turntide Transport部門，專注于在商用交通領域實現智能電機系統的現代化，通過結合自研技術和通過收購獲得的技術，Turntide Transport希望成為一站式動力系統平臺供應商，包括電池組、電力電子產品、電機和互聯智能，加速客戶在電動化未來進入市場的時間。

Turntide獲得了加拿大養老金計劃投資委員會（CPP）、比爾蓋茨創立的清潔技術風險基金Breakthrough Energy Ventures、亞馬遜氣候承諾基金（Amazon Climate Pledge Fund）等的投資，并且開始將此技術應用在建筑業領域，為亞馬遜、寶馬和Five Guys等公司在內的客戶平均節省了64%的能源。而Turntide Transport也開始正式運營，全球客戶包括阿斯頓馬丁、日立鐵路（Hitachi Rail）、JCB和大眾旗下MAN品牌。 

AEM

英國電機初創公司Advanced Electric Machines（AEM）是于2017年從紐卡斯爾大學的電機研究團隊分離出來，由James Widmer擔任首席執行官和Andy Steven擔任首席技術官。該公司曾宣布，其已研發出世界上最可持續的電動汽車電機。該公司的電機產品不含稀土磁體和銅繞組，在保證性能和效率的同時，不會對環境產生負面影響。

該公司的產品主要包括兩個系列的開關磁阻電機：針對商用車的HDSRM系列，和針對乘用車的 SSRD 系列。其中，與領先的乘用車永磁電機相比， SSRD在減重35%的基礎上可以增加超過50%的動力。

HDSRM電機與大多數電動汽車傳動系統使用的標準電力電子設備一起運行，而且該公司專利技術還確保運行安靜，扭矩脈動最小。

據說，HDSRM電機的性能能夠媲美相同尺寸的領先永磁電機，同時提供更高的效率。該系列結構兼顧，不會因為過熱而退磁。與其他技術相比，這些優勢可以帶來更長的續航里程和更低的傳動系統成本。

AEM目前提供三種配置的HDSRM電機，并已向客戶交付產品。標準版重75公斤，液冷，可提供高達214kW的峰值功率和380Nm的峰值扭矩。第二個版本將扭矩增加到520Nm和峰值功率增加到166kW；第三款最小，重25公斤，峰值扭矩為100Nm，峰值功率為50kW。 

而這些模塊化電機可以擴展到更高的功率和扭矩水平。另外，數個HDSRM電機可以組合，以提供更靈活的功率和扭矩能力以及更廣泛的峰值效率區域。該系列產品也可以與內燃機配合使用，作為混合動力汽車的電機和發電機。AEM還開發了一款變速箱，可由多達3臺HDSRM電機驅動，最大扭矩輸出可達4,200Nm。 

SSRD；圖片來源：AEM

AEM表示，用于乘用車的SSRD電機的性能水平已經達到了2035年的行業目標。該系列產品的功率密度可高達每升29千瓦，比永磁電機高10倍以上；峰值功率可以從單電機的125kW到輕型電軸的600kW。與永磁電機相比，該系列產品的材料成本更低，具有成本效益。AEM表示，與目前的標準驅動循環相比，其產品的效率可能提高10%，而且可回收性達到100%。 

重要的一點是，HDSRM和SSRD電機不再需要釹和鏑等對環境有重大影響的稀土材料，并且可以在一定程度上避免供應鏈安全問題。

除此之外，傳統永磁電機也需要銅繞組。在電機壽命結束時，銅必須從電機中取出，然后再回收，而這是一個困難而昂貴的過程。AEM的電機僅由鋼和鋁制成，可以快速、經濟、完全地回收。

2021年4月，AEM表示其現有生產設施可以規?；a12,000余臺電機，以滿足近期需求，希望未來將其產能提高到每年至少10萬臺。為了滿足長期需求，全球擴張的工作也在進行中。 

返回第一電動網首頁 >