随着电动汽车日益普及，电机作为关键部件也得到了更多的关注，而除了直流电机、无刷直流电机之外，开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，或SRM）受到的关注也在与日俱增。
事实上，开关磁阻电机的概念已经有180年历史。相较于其他类型电机，开关磁阻电机结构简单、制造成本低、适于高速运行，被很多人视为下一代电动汽车电机的有力竞争者。此外，对于稀土材料储量不丰富的国家来说，开关磁阻电机是确保供应链安全的重要选择。因此，相比之下，海外企业在开关磁阻电机的研发进度较快，比如美国Turntide公司和英国Advanced Electric Machines公司。
Turntide
美国Turntide公司成立于2003年，原名为Software Motor Company，旨在研发可以降低能源消耗和运营成本的可持续突破性技术。
目前，Turntide提供全面的电气化能力，为最关键的行业和商用车提供一站式的动力系统、智能、效率和控制，帮助实现全球净零排放目标。随着进一步为运输市场开发电机技术，该公司致力于使电动汽车不再需要稀土磁铁。
Turntide获得专利的智能电机系统围绕开关磁阻电机设计，能够实现智能自动化和云端互联，并且只有一个活动部件，即一个在可切换磁场中转动的实心钢转子。
图片来源： Turntide
Turntide智能电机系统由三大部分组成：电机、控制器和云。给线圈通电，产生磁通拉动转子，最终产生转矩。从设计角度来看，该系统可适应不同的速度，并优化不同速度下的效率。控制器是电机的数字大脑，能精确地将电流切换到电机，每秒可达20,000次，以保持电机平稳运动和旋转。此外，控制器还可将电机连接到其他应用程序或平台。
Turntide智能电机系统收集并集成来自控制器、云和第三方系统的传感器和执行器数据，以了解电机及其环境，并确定最佳电机转速，最大限度地减少浪费。在云端，可以查看有关电机运行的所有数据，从建筑物状况、能源使用到维护警报。Turntide称，其智能电机系统是一个简单的替代品，可以显著降低能源使用。
去年6月，Turntide宣布成立Turntide Transport部门，专注于在商用交通领域实现智能电机系统的现代化，通过结合自研技术和通过收购获得的技术，Turntide Transport希望成为一站式动力系统平台供应商，包括电池组、电力电子产品、电机和互联智能，加速客户在电动化未来进入市场的时间。
Turntide获得了加拿大养老金计划投资委员会（CPP）、比尔盖茨创立的清洁技术风险基金Breakthrough Energy Ventures、亚马逊气候承诺基金（Amazon Climate Pledge Fund）等的投资，并且开始将此技术应用在建筑业领域，为亚马逊、宝马和Five Guys等公司在内的客户平均节省了64%的能源。而Turntide Transport也开始正式运营，全球客户包括阿斯顿马丁、日立铁路（Hitachi Rail）、JCB和大众旗下MAN品牌。
AEM
英国电机初创公司Advanced Electric Machines（AEM）是于2017年从纽卡斯尔大学的电机研究团队分离出来，由James Widmer担任首席执行官和Andy Steven担任首席技术官。该公司曾宣布，其已研发出世界上最可持续的电动汽车电机。该公司的电机产品不含稀土磁体和铜绕组，在保证性能和效率的同时，不会对环境产生负面影响。
该公司的产品主要包括两个系列的开关磁阻电机：针对商用车的HDSRM系列，和针对乘用车的 SSRD 系列。其中，与领先的乘用车永磁电机相比， SSRD在减重35%的基础上可以增加超过50%的动力。
HDSRM电机与大多数电动汽车传动系统使用的标准电力电子设备一起运行，而且该公司专利技术还确保运行安静，扭矩脉动最小。
据说，HDSRM电机的性能能够媲美相同尺寸的领先永磁电机，同时提供更高的效率。该系列结构兼顾，不会因为过热而退磁。与其他技术相比，这些优势可以带来更长的续航里程和更低的传动系统成本。
AEM目前提供三种配置的HDSRM电机，并已向客户交付产品。标准版重75公斤，液冷，可提供高达214kW的峰值功率和380Nm的峰值扭矩。第二个版本将扭矩增加到520Nm和峰值功率增加到166kW；第三款最小，重25公斤，峰值扭矩为100Nm，峰值功率为50kW。
而这些模块化电机可以扩展到更高的功率和扭矩水平。另外，数个HDSRM电机可以组合，以提供更灵活的功率和扭矩能力以及更广泛的峰值效率区域。该系列产品也可以与内燃机配合使用，作为混合动力汽车的电机和发电机。AEM还开发了一款变速箱，可由多达3台HDSRM电机驱动，最大扭矩输出可达4,200Nm。
SSRD；图片来源：AEM
AEM表示，用于乘用车的SSRD电机的性能水平已经达到了2035年的行业目标。该系列产品的功率密度可高达每升29千瓦，比永磁电机高10倍以上；峰值功率可以从单电机的125kW到轻型电轴的600kW。与永磁电机相比，该系列产品的材料成本更低，具有成本效益。AEM表示，与目前的标准驱动循环相比，其产品的效率可能提高10%，而且可回收性达到100%。
重要的一点是，HDSRM和SSRD电机不再需要钕和镝等对环境有重大影响的稀土材料，并且可以在一定程度上避免供应链安全问题。
除此之外，传统永磁电机也需要铜绕组。在电机寿命结束时，铜必须从电机中取出，然后再回收，而这是一个困难而昂贵的过程。AEM的电机仅由钢和铝制成，可以快速、经济、完全地回收。
2021年4月，AEM表示其现有生产设施可以规模化生产12,000余台电机，以满足近期需求，希望未来将其产能提高到每年至少10万台。为了满足长期需求，全球扩张的工作也在进行中。
本文来源：盖世汽车资讯
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