“電動汽車真的太安靜了，除了車窗外的風聲，你幾乎聽不到任何噪聲。”這可能是大多數(shù)第一次駕駛新能源汽車的人最直觀的體驗。

變得更安靜，是因為與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車用牽引電機取代了發(fā)動機，用電能轉(zhuǎn)換成機械能為電動汽車提供動力。從這個角度看，就如同發(fā)動機之于傳統(tǒng)汽車一樣，牽引電機就如同新能源汽車的“心臟”，是其最重要的核心部件，在很大程度上是判斷一臺新能源汽車優(yōu)劣的重要指標。

對于電機的理解，往往來自初中物理學：我們都知道電機是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。而且，我們也常常在工廠、碼頭、貨運等各種場合，看到過被應(yīng)用到各種工業(yè)場景中的電機。那么，新能源汽車上的牽引電機與我們理解中的工業(yè)電機一樣嗎？

首先，新能源汽車上的牽引電機與我們常見的工業(yè)電機，在工作原理、控制理論和設(shè)計方法上，并不存在明顯的不同。

只是，作為新能源汽車的動力提供者，被應(yīng)用于新能源汽車上的驅(qū)動電機，其直接決定了新能源汽車包括加速、最高速度等作為汽車的主要性能指標，因此與普通工業(yè)電機相比，新能源汽車驅(qū)動電機在負載要求、技術(shù)性能和工況適應(yīng)性等方面，有更高的性能要求。

典型的牽引電機設(shè)計過程

例如，作為汽車部件的一部分，雖然牽引電機的輸出功率直接關(guān)系到汽車的動力性能，但是考慮到汽車整車尺寸和能耗，牽引電機則需要在輸出功率和外觀尺寸之間做出平衡。

因此“高效”是新能源汽車的牽引電機最重要的標簽之一：更高的功率密度，結(jié)構(gòu)更加緊湊，甚至更加輕量化、低成本都是新能源汽車牽引電機設(shè)計過程中，為降低整車能耗所不得不考慮的重要因素。

另外，在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，對于汽車動力指標有著明確的標準——最高車速、加速能力和最大爬坡度——這既是衡量一款車能力的依據(jù)，同時也是駕駛者所追求的所謂“駕駛體驗”。

例如全球最昂貴的跑車就能夠?qū)崿F(xiàn)在不到2秒的時間內(nèi)，就從靜止加速都100公里/小時，且最高時速可以達到超過400公里/小時。

新能源汽車當然不需要追求這種極致的數(shù)據(jù)，但是，所有這些類似的駕駛體驗，依然需要通過牽引電機來逐一實現(xiàn)。這就要求新能源汽車的驅(qū)動電機同時具備高速寬調(diào)速和低速大扭矩，從而以提供高啟動速度、爬坡性能和高速加速性能。

除此之外，最大程度提高牽引電機的穩(wěn)健性，防止系統(tǒng)故障，確保其在各種路況和工作環(huán)境下的運行能力，確保其能夠提供高安全性、可靠性的動力輸出，則是新能源汽車對于其基本的性能要求。

很顯然，設(shè)計開發(fā)一個真正適用于新能源汽車的牽引電機，并沒有想象中那么簡單和容易。

本圖所示為二級電動車的一個系統(tǒng)級 Simcenter Amesim模型，用于確定確保可駕駛性和舒適度所需的最優(yōu)部件尺寸

日前，作為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)工具的領(lǐng)導者，西門子數(shù)字化工業(yè)軟件在《牽引電機設(shè)計》白皮書中，提供了一個基于典型的V循環(huán)理論，設(shè)計研發(fā)新能源汽車牽引電機設(shè)計的詳細技術(shù)實現(xiàn)過程。這對于眾多的新能源車企來講，無異于提供了一個可遵循的產(chǎn)品研發(fā)路徑。

簡單地說，西門子數(shù)字化工業(yè)軟件的《牽引電機設(shè)計》白皮書，詳細論述了從設(shè)計構(gòu)思到原型創(chuàng)建，新能源汽車企業(yè)該如何通過識別了牽引電機研發(fā)過程中的每個步驟的關(guān)鍵設(shè)計任務(wù)？進而，通過分析設(shè)計師目前面臨的一些最重要的工程、仿真和計算等方面的挑戰(zhàn)，提供了利用現(xiàn)代仿真工具構(gòu)造實施一個集成式的設(shè)計開發(fā)工作流的方法，目的，就是為了最終開發(fā)出高功率密度、高效率、容錯、牢固和低成本的電機。

Simcenter 牽引電機設(shè)計解決方案

牽引電機對于新能源汽車而言，當然是“心臟”：它讓新能源汽車從性能上無限接近人類對于駕駛體驗的想象，讓“車”更像“車”。因此，設(shè)計一顆更健康、完美的心臟，對于任何一款新能源車而言，都是最基本，也是最關(guān)鍵的一步。