资讯中心
资讯中心

开关磁阻电机(SRM)在电动摩托车驱动领域的应用前景分析

发布时间: 2026-09-14

开关磁阻电机(SRM)在电动摩托车驱动领域的应用前景分析

在城市通勤体系中,电动摩托车正逐步成为重要的出行选择之一。相较于四轮电动汽车普遍受到关注的"里程焦虑",两轮车用户所面临的问题更为具体,也更为迫切:起步动力不足、坡道性能衰减、雨季续航明显下降、动力系统使用寿命偏短

上述现象虽常被归因于动力电池,但深入分析可以发现,其根源往往在于驱动电机。

长期以来,两轮电动车的动力方案主要由两类电机承担:轮毂式永磁无刷直流电机用于日常代步场景,中置永磁同步电机用于性能车型。两类方案技术成熟、成本可控、供应链完备,但同样存在固有局限——永磁体成本随稀土价格波动、高温工况下存在不可逆退磁风险、恒功率调速区间相对狭窄。当行业对续航里程、坡道性能与全生命周期成本的诉求持续提高时,动力系统本身亟需新的技术路径。

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,以下简称 SRM),正是从工业领域向两轮车领域延伸的一项新兴选择。

城市早高峰街道上行驶的电动摩托车群

两轮电动化的下一站,动力系统正在被重新定义。

一、结构原理:SRM 的技术基础

理解 SRM 的应用价值,需首先分析其结构特征。

常规电机的转子需配置绕组或永磁体,电流与磁场须经由电刷、滑环或复杂的磁路设计方能作用于转子。而开关磁阻电机的转子采用硅钢片叠压而成的凸极结构,不含绕组、不含永磁体,亦不设电刷与滑环。其定子仅配置集中式绕组,由控制器依据转子位置依次对各相绕组通电,基于"磁通趋向于沿磁阻最小路径闭合"的基本原理驱动转子旋转。

该结构所带来的优势具有系统性:

其一,转子热负荷极低。 主要损耗集中于定子侧,散热路径短、冷却效率高,电机可在高负载工况下持续运行而温升保持可控。

其二,无永磁体结构,不存在退磁风险,亦不依赖稀土材料。 在当前供应链环境下,该特征尤为重要——成本不再受稀土价格牵制,长期成本曲线具备更好的可预期性。

其三,容错能力与可靠性突出。 各相绕组在电气与磁路上相互独立,单一相发生故障时,电机仍可降额运行,不致于直接失效停机。

其四,启动电流小、启动转矩大。 这是 SRM 的核心特性之一——其在低速段即可输出较高转矩,无需依靠大电流强制驱动。

对应于电动摩托车的应用需求,上述特性在坡道性能、连续工作能力、长期使用成本以及恶劣工况下的可靠性等方面均具有直接价值。

b0f8f4c0-1725-4930-add7-08531268d534.png开关磁阻电机3D模型图
不含绕组、不含永磁体的转子结构,是开关磁阻电机各项优势的技术起点。

二、工况适配性:调速能力对两轮车的关键意义

工业领域的电机应用研究普遍强调"系统能效"概念——脱离负载特性讨论电机效率缺乏实际意义。此原则同样适用于电动摩托车。

两轮车的实际运行工况具有显著的波动性:城市道路频繁启停,加速与制动交替发生;坡道路段需要持续的大转矩输出;平路巡航则回落至低负载状态。在这一负载特性下,恒转速运行的电机难以避免长期处于低效区间

SRM 在调速方面的优势源于其控制机理:转矩由电流、开通角与关断角共同决定,转速可在较宽范围内实现连续调节,且低速段仍能保持较高的转矩输出能力,其低速特性明显优于常规异步电机与有刷直流电机。换言之,控制器可依据车速、坡度与载重实时调整输出,使电机持续运行于相对高效的工况区间。

此外,SRM 在制动能量回收方面亦具备可观潜力。该电机具备四象限运行能力,可在制动工况下切换至发电状态,将动能回充至动力电池。考虑到两轮车制动频次高、单次回充量可观的工况特点,其收益不容忽视。

电能双向流动概念示意image.png

结语

回顾两轮车的电动化进程,续航里程、制造成本与可靠性三者相互制约,难以通过单一环节的优化予以根本解决。SRM 的技术价值,恰在于其从结构原理层面重构了上述指标的取舍关系——通过取消稀土材料与永磁体,获得了成本与可靠性的主动权;通过可控的调速特性,获得了工况适配的灵活度。

虽然开关磁阻电机技术路径的成熟难以一蹴而就,但随着控制算法持续完善、控制器成本逐步下行、整车适配经验不断积累,其有望在中置驱动的性能型电摩及高频次运营场景(如共享出行、即时配送)中率先实现规模化应用——此类场景对坡道性能、连续工作能力与全生命周期成本的要求,恰与 SRM 的技术特性高度契合。我司当前已布局该技术方向,持续推进开关磁阻电机成套驱动系统的产品化与工程化验证,助力该类场景装备实现降本增效。