数一数汽车上的电机都用在哪里？

（文/程文智）在去年电子发烧友网举办的电机控制技术研讨会上，小编曾经分享过下面这样一张PPT，谈到了随着汽车电气化和智能化的发展，汽车上用到的电机数量也将会快速增加，有的新能源汽车上用到的电机数量甚至会超过200个。有听众听了之后表示疑惑，车上能用得了那么多的电机吗？今天我们就来梳理下，看看汽车上的电机都用在哪些地方？



不论是燃油汽车，还是近几年发展迅速的新能源汽车，在减轻车辆重量、提高安全性，可靠性和舒适度等关键因素的推动下，电机在汽车中的使用量在迅速增加。而在电动汽车中，以前在燃油车上通过皮带传递的内燃机能量来驱动的系统，及液压系统驱动的子系统，现在都逐渐改成了电机来驱动，比如空调压缩机、水/油/冷却液泵、风扇、鼓风机、涡轮增压器等等。具体来看，车上的电机主要分布在闭合系统、动力传动系统、发动机、智能座舱、转向与底盘、热管理，及视觉等领域。

闭合系统用电机

汽车中的闭合系统需要用到很多电机，它包括电动车窗驱动电机、电动天窗驱动电机、电动尾门支柱用驱动电机、电动尾门锁闩电机、汽车门锁齿轮电机、车门辅助闭合电机，以及隐藏式门把手的弹出电机等等。

图：电动车窗驱动电机（来源：德昌电机）

这里车窗驱动电机每个车窗会有1个，就需要4个，电动天窗驱动电机1个，尾门支柱驱动电机2个，电动尾门锁闩电机1个，门锁齿轮电机和隐藏式门把手弹出电机各4个，这里就需要用到16个电机。

就目前来看，闭合系统中使用的电机基本上以直流有刷电机为主。

动力传动系统用电机

动力传动系统，包括自动手动变速器用高转矩电机、双离合变速器液压泵用电机、以及电子泊车锁等。这几种电机主要用于燃油汽车，电动汽车会使用的电机就只有电子泊车锁电机。该系统中的电机有的供应商已经开始采用直流无刷电机了。

发动机中使用的电机

为了应对日益增加的燃油经济性，及降低排放的要求，同时满足汽车性能和驾驶体验的提升，燃油汽车一般都会采用涡轮增压器、燃油泵、电子节气门控制、废气再循环，及废气后处理等发动机管理应用，这就会用到涡轮增压电机、电子节气门控制电机、汽车废气排放控制电机、高扭矩涡轮废气门驱动电机、eVVT凸轮相位执行器电机，以及尾气处理液定量配送电机等。

除了这些外，在燃油汽车发动机中还会使用燃油泵、气泵、电动冷却液泵等泵类产品，以及散热风扇电机等。

而对电动汽车来说，最重要是就是其主驱电机了，大多数小型纯电动汽车采用的是单电机驱动，安装在前面的叫前驱，后面的叫后驱；也有配置高一点的双电机驱动，一般是前面一个，后面一个，四个轮子都是驱动轮，这种驱动方式叫全驱；配置再高一点的会采用三个驱动电机，比如上汽荣威的Mavel X，特斯拉的高端版本Model S Plaid等；也有在每个轮子上都装上一个电机的四电机驱动，也叫轮毂电机，比如比亚迪新发布的高端电动车仰望U8等。还有一些赛车用的电动汽车会采用更多的主驱电机来提供强大动力，比如福特野马Mach-E 1400就采用了前三后四的7电机驱动，总输出马力超过了1400马力。

智能座舱中使用的电机

智能座舱中使用的电机也是非常多的，它包括前/后座椅的倾斜、高度、前后调节，及头枕调节、腰部支撑等；也包括座舱中人机界面、车内屏幕终端的放下和收起、触摸屏、汽车座椅、方向盘及油门踏板的触觉反馈等等。

在经济型汽车中，电机提供方便的前后调整和靠背倾斜功能。在高级轿车中，电动机控制高度调节，底部坐垫倾斜，腰部支撑，头枕调节和坐垫稳固性等功能。其他使用电机的座椅功能，包括动力座椅折叠和后排座椅的动力装载。更加高端一点的车型会在座椅上安装风扇，以提供座椅通风和热量分配功能，甚至还具有按摩功能。

图：座椅调节电机（图片来源：德昌电机）

因此，在智能座舱中会用到座椅安全带预紧电机、电动座椅调节电机、驾驶员警示执行器电机、头枕调节电机、屏幕折叠电机等等。至于数量，安全带预紧电机5个，警示执行器电机1个、头枕调节电机2个、屏幕折叠电机2个、电动座椅调节电机2~10个，触摸屏振动电机1个，这里大概需要5~21个。

图：驾驶员警示执行器

转向与底盘用电机

在汽车转向与底盘应用中，会用到方向盘管柱调节电机、电子驻车制动电机、制动助力电机、电动助力转向（EPS）电机、汽车电子稳定控制系统（ESC）电机、防抱死制动系统（ABS）电机、踏板调节器电机等等。

其中EPS是汽车中比较重要的一个系统，其中的电机用于补充或替代传统的液压系统，以产生辅助扭矩，帮助驾驶员引导车轮转动，与大多数的电机不同，EPS系统以更低的速度运行，并且需要产生非常精确的扭矩和零速附近的控制。

而电动制动助力器的设计是为了减少制动所需的踏板压力。汽车制造商越来越多地使用它来提高驾驶员的舒适性和乘客的安全性，这些电动制动助力器使用一个专用的电子系统来处理来自制动踏板的信号，并通过无刷直流（BLDC）电机来操作主缸，该电机必须有着坚固的设计、快速响应和足够的可靠性。

热管理应用中的电机

随着对燃油汽车经济性和减少排放的需求不断增加，以及混合动力和电动汽车的快速增长，驱动了更高效、更智能的冷却系统的需求增加。主发动机冷却、电池冷却、机舱加热等方案也在发生这改变，最近主动式栅格百叶窗由于可以更快地预热发动机，并在更高的速度下降低车辆阻力，得到了更多的应用。

在热管理中，一般会使用电动冷却液泵、发动机冷却风扇、空调风扇、空调压缩机、汽车栅格执行器等。

视觉应用中的电机

视觉应用包括汽车照明、反光镜、摄像头等传感器等。挡风玻璃刮水器或许是现有汽车中最普遍的电动机应用的例子。每辆车至少有一个用于前雨刮器的雨刷电机。后窗雨刷越来越受SUV和有仓门式后背的汽车的欢迎，这意味着在大部分汽车上都存在后雨刷和相应的电机。

另外还需要一个电机向挡风玻璃泵输送清洗液，在一些高端汽车中还有前照灯清洗泵，如果采用的是LED前照灯，那还需要冷却风扇。

当然，现在很多汽车的后视镜也都是可以电动调节的，这样两个后视镜就至少需要两个电机，甚至更多。

目前的汽车会用到越来越多的传感器，比如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等等。这些传感器也需要电机驱动，因此也会用到一些电机。

结语

根据汽车的不同配置，汽车中用到的电机数量从10个到200个，按照每个电机30~50元测算，比如一般座椅调节电机均价在40~50元，EPS电机约为200元，汽车中电机的价值量在300~10000元之间，在加上齿轮传动系统执行机构和控制器等部件，电机的价值量会翻番。