Современные автомобили с электрическим приводом становятся всё более популярными в разных странах и впечатляют эффективностью на дорогах. Но многие задаются вопросами: «Какой  двигатель  оптимальнее для электрической машины?», «Стоит ли  предпочесть синхронные или асинхронные схемы?». В данном обзоре мы рассмотрим ключевые преимущества и особенности каждого решения, чтобы помочь вам разобраться в теме.

Краткий обзор основных типов двигателей

В электромобильной индустрии распространены два главных подхода:

Синхронные (или «Синхронный двигатель с постоянными магнитами»)
Асинхронные (классический «двигатель с короткозамкнутым ротором»)

Оба варианта имеют большие перспективы в области электрического транспорта, и сегодня автопроизводители активно внедряют их в свои автомобили. Однако у каждого типа есть свои сильные и слабые стороны. Ниже мы дадим обзор сравнительных характеристик, чтобы выяснить, какой двигатель предпочтительнее в том или ином случае.

Синхронные установки: высокое КПД и точный контроль

Синхронные конструкции основаны на взаимодействии статора и ротора, внутри которого расположены постоянные магниты. В таком синхронном (или «синхронной») исполнении вращение ротора происходит синхронно с частотой тока в обмотках статора.

Преимущества:

Большой (или даже наибольший) крутящий момент при низких оборотах.
Высокая эффективность (КПД) и экономное расходование энергии.
Точный контроль скорости и момента — это важно для плавного управления электромобилем.

Недостатки:

Более сложная конструкция, которая часто требует редкоземельных магнитных (или «магнитного») материалов.
Стоимость производства получается выше из-за дорогих магнитов.

В качестве примера можно привести Tesla Model 3, которая активно применяет такой принцип. Многие отмечают, что  Audi тоже использует подобные решения при проектировании своих машины e-tron. Фактически синхронный двигатель является лучшим выбором, когда нужно добиться максимально возможного КПД и быстрого отклика акселератора.

Асинхронные схемы: простая конструкция и надёжность

Если синхронные моторы задействуют постоянные магниты, то у асинхронного подхода принцип другой: ротор здесь короткозамкнутый, и индукционный ток, который возникает от электромагнитного поля статора, приводит двигатель в движение.
Основные плюсы:

Менее чувствительны к температурным нагрузкам и перегревам.
Конструкция проще, а значит — дешевле в серии.
Ремонт обходится дешевле, поскольку нет необходимости в замене дорогостоящих магнитов.

Асинхронном двигателе нередко встречается эффект скольжения, но для электромобильных задач он зачастую не главная проблема. Именно поэтому многие автопроизводители привод как более доступное решение.

Чем привлекают электромобили с ротором на постоянных магнитах?

Как уже упоминалось в пункте выше, ключевой особенностью «синхронного» типа является использование постоянного магнитного поля. Такое поле создаётся магнитами внутри ротора, который вращается вместе со статорным полем без отставания по фазе. Это даёт высокую результативность при ускорениях и рекуперации энергии.
В синхронном исполнении:

Двигатели имеют высокий КПД по сравнению с некоторыми другими технологиями.
Обеспечивают отличную динамику на низких скоростях.

При этом существуют нюансы производства таких моторов, так как использование редкоземельных материалов делает их дороже для рынка.

Главная дилемма: что предпочитают производители?

Здесь стоит упомянуть, что в последние месяцев (особенно к 2024 году) многие мировые лидеры, в том числе Audi, всё чаще делают ставку на синхронный привод, ведь он имеет высокую эффективность и мгновенный отклик. Но если говорить про массовый рынок, где цена играет большую роль, асинхронные решения могут выглядеть большой находкой, потому что проще производятся, и это выгодно по затратам.

Такие гиганты, как BMW, Nissan, а также концерн Volkswagen, продолжают разрабатывать новые модели, где потенциально сочетаются разные конфигурации: одна ось может быть оборудована асинхронным вариантом, а вторая — синхронным для оптимального баланса.

Практический выбор для пользователя: синхронный или асинхронный?

Справедливо задать вопрос: «Если я хочу купить электромобиль, какой  двигатель лучше?». Это зависит от стиля вождения, условий эксплуатации и финансовых возможностей.

Синхронными установками можно достичь высокой динамики и максимального КПД. Такой вариант идеален для любителей спортивного драйва, которые ценят мощь и скорость.
Асинхронный вариант проще обслуживать «начинку» электромобиля, да и стоимость ниже, так что массовому потребителю это зачастую кажется более доступным решением.

Главное — понять, какой аспект является приоритетным: энергоэффективность, цена или, возможно, ресурс эксплуатации.

Преимущества современной e-mobility индустрии

Современная отрасль e-mobility предоставляет колоссальное количество вариантов двигателей для электрических машины. Большинство автокомпаний предлагают целые линеки моделей, чтобы удовлетворить спрос из разных сегментов потребителей. Такие производители, как Tesla, уже доказали, что электромобиль не уступает традиционному ДВС по динамике, а иногда и превосходит его.

Одной из ключевых тенденций стало сочетание нескольких типов моторов в рамках одной платформы — с целью повысить эффективность. Например, одним из решений является синхронный мотор для заднего привода и асинхронный для переднего, чтобы достичь оптимального баланса между мощностью и затратами.

Какой тип всё-таки выбрать?

Подводя итог нашему обзору:

Синхронный двигатель более эффективен, выдаёт высокий момент от нуля, но обходится дороже в производстве из-за необходимости использования редкоземельных магнитных элементов.
Асинхронные схемы выигрывают по надёжности и простоте, однако их КПД порой чуть ниже, чем у «синхронных» аналогов.

Если вам важна максимально возможная производительность и готовность платить выше цену, стоит присмотреться к синхронным решениям. Если же приоритетами являются простота обслуживания, надёжность и приемлемая стоимость, то асинхронного типа двигателя может оказаться более выгодным выбором.