2025车展，电机新趋势

2025上海车展，大家对香车美女的关注度少了很多，更多的是放在硬核技术，比如核心零部件和车规芯片上。

今天我们聊聊展会上展现出来的，关于电机的几个趋势。

首先是结构升级，扁线电机、发卡绕组，已经成为主流，我们就不讨论了，新型结构主要体现在绕组形式，博世、中车、五菱推出X-pin绕组方式，蔚来首推W-Pin技术，采用连续波绕组，并凭借优越性能首次在乐道汽车上应用。

另外新技术新材料也相继开始落地上车，比如吉利展示的0.35mm超薄硅钢片、0.02mm非晶合金叠片，都是新材料上电机的体现。

另外电机散热也是一个必须要啃的硬骨头，不解决大功率散热问题，电机随时会爆掉或者失效，出现了各种油冷方案，向心油冷、迷宫油冷、直喷油冷、槽内直冷等等。

总而言之，随着新物种、新场景的不断出现，各路厂商都使出浑身解数，都在不断升级电机性能，以满足市场需求，提高竞争力。

电机的投资机会在哪里？很多人肯定会觉得，电机这么成熟的产品了，原理亘古不变的，还有啥可投的。那我问你，二级市场为啥炒人形机器人电机？为啥炒低空经济evtol电机？当年新能源汽车电机还有过一大波行情，你就看那券商研报，哗哗地出。汽车evtol机器人，这也正说明，随着新物种新场景的诞生，对电机的要求也随之改变，老的电机满足不了新场景的需求，只要科技在突破，这个变化是永无止境的。那么新型电机体现在哪方面？原理肯定是不会变了，电和磁的那些个事儿。新型，主要体现在两方面：第一个是新构型，比如从实铁芯到空心杯，从圆线到扁线，从发卡到连续波绕组，从永磁到混磁，从开口槽到闭口槽等等，都是为了适应不同场景，匹配不同电机性能，以及为了实现这些新型结构，开发的电机制造工艺，有好的设计，也得有高性价比的制造工艺，否则好货也没市场。新型体现的第二个方面是新材料，比如非晶材料替代硅钢铁芯，无稀土少稀土的永磁材料，导热散热性能好的陶瓷材料，高温超导材料，甚至外壳的和结构件的碳纤维复合材料等等，这些新材料的采用，都能大大提升新型电机的性能。所以这是一个永无止境的领域，除非你认为新场景不再出现了。

我们来聊聊定子和转子，不同电机类型的定子和转子有什么区别，

首先直流电机中的直流有刷电机，是有电刷的，电刷配合线圈的转动，把直流电变成交替的矩形交流电，所以线圈绕组必须是转动的，因此，转子就是线圈绕组，定子就是永磁体了。

直流电机中的直流无刷电机，因为是通过电控的方式，把直流电变成矩形交流电，所以线圈绕组不需要转动，因此，定子就是线圈绕组，而转子就是永磁体。

在交流电机中，永磁同步电机其实和直流无刷电机类似，都是永磁体在转动，所以定子是线圈绕组，而转子是永磁体。

交流异步电机中，有输入交流电的线圈绕组和感应线圈，因为感应线圈是被动旋转的，所以转子是感应线圈，鼠笼式或者缠绕式的线圈，而定子就是输入交流电的线圈绕组。

另外一种特殊电机类型，就是空心杯电机，虽然属于伺服电机，但也是直流电机，因此也分直流有刷空心杯电机和直流无刷空心杯电机，除了线圈绕组没有铁芯之外，其他定子转子的构造和直流电机类似，也分有刷和无刷，我就不赘述了。

最后，可能很多朋友还会关心定子和转子的位置，因为有内定子外定子，内转子外转子之分，就是大肠包小肠，谁套谁的问题。一般而言，除了直流有刷电机，大部分电机都有两种类型，定子套转子，或者转子套定子，主要差异体现在性能上，如果是外转子，那转矩效果好一些，更容易散热，如果内转子，比较适合高转速、轻负载场景。

交流同步电机中，一个最主流的电机种类，叫永磁同步电机，新能源汽车中用的最多。所谓永磁，就是永远/长期保持磁性的磁体，也叫硬磁体，不容易退磁。典型的永磁材料就是稀土永磁体，钕铁硼、钐钴等，还有铁氧体永磁。既然是永磁体，电和磁就解决了一个了，剩下的就是输入的交流电，产生变化的磁场，在变化磁场作用下，永磁体和磁场变化同步运动，因此叫永磁同步电机。

在交流异步电机中，用线圈代替了永磁体，两种典型的缠绕方式，鼠笼式和绕线式。注意了哈，这个线圈是不需要额外通电的，利用的是电磁感应原理，变化的磁场产生电流，进而在安培力的作用下进行转动，总是相对于磁场变化慢一拍，所以叫交流异步电机。

再讲讲电机的第二大类别，控制电机，顾名思义，主打的是控制功能，不追求力量和速度。典型的两种电机是步进电机和伺服电机。

步进电机用脉冲控制，发一个脉冲，转几格，所以主要应用于精密控制。伺服电机就是能够灵活控制电机的转速，实现快速启停，可快可慢可停，控制灵活，工业机器人里用的多。在伺服电机中，这几年因为人形机器人的缘故，特别是灵巧手里用的最多的是空心杯电机，全称是直流永磁伺服微特控制电机，所以是直流电机、永磁体电机、伺服电机、特种电机、控制电机……

那空心指的是什么？空心指的是没有铁芯，转子的绕组内没有铁芯，最大的好处就是重量轻、启停灵活。当然有利有弊，我们后面再详细分析。

第三讲，我们来看看电机分类的框架图，覆盖了大部分主要的类型，当然没有100%完全覆盖。

首先电机分为动力电机和控制电机。动力电机侧重的是动力性能，强调的是大功率输出和驱动能力，主要应用于汽车、工业装备、家电等。

控制电机侧重的是高精度控制属性，控制的对象包括高精度转速、转动位置或输出扭矩，主要应用于工业机器人、人形机器人、数控机床、精密仪器等。

我们先看动力电机，又分为旋转电机和直线电机，旋转电机是主流类型比较常见，而直线电机接触的少，可以直观想象一下，把一个蛋糕卷，沿着半径切开，然后铺平，旋转运动就变成了直线运动。旋转电机中，又分为直流电机和交流电机，这个是根据如输入电流的属性来区分，AC还是DC。

直流电机中又分为有刷和无刷，这里的有刷无刷指的是电刷，一个机械结构件。上一节视频讲电机原理的时候，电和磁必须有一个要变化，才能持续旋转，所以直流电机中，需要把输入的直流电，切换成矩形交流电，电刷就是起到这个作用。而无刷，则是去掉了机械的电刷，通过电子电路的电控方式，实现直流变交流。

总结一下，只要提到有刷无刷，就是直流电机，需要通过电刷来实现直流变交流。

再看一下交流电机，目前最主流的动力电机类型，首先分为交流同步电机和交流异步电机，这里的主要差异是同步和异步，指的是转子的旋转和定子磁场的变化，是否同步，转子的转速步调一致，就是同步，转子的转速步调慢一拍，就是异步。

这两个差异主要体现在原理上，同步电机主要是通过磁力驱动旋转，而异步电机主要通过磁感应和安培力驱动旋转，先电磁感应产生电流，再通过被安培力驱动，会慢一拍。

总结一下，只要提到同步异步，就是交流电机，驱动力的原理不同。

电机的种类五花八门，让大家眼花缭乱，不同下游的应用对电机的功能、性能要求不一样，本来这一期视频，应该讲一讲电机的种类。我觉得还是先把电机的基本原理给大家介绍一下。所以调整了一下顺序。

电机的基本技术原理，其实高中的物理知识就能覆盖，左手定则，右手定则，左手右手一个慢动作，高中电磁差不多。我通俗概括了一下，两大电磁原理，两大转矩原理，三个运转和构造特点。

首先电磁原理，电机要转动，既要有电，也要有磁。电生磁，磁感电，这是电动机和发电机的基本原理。第一个，电流磁效应，就是电流能够产生磁场，不管直导线还是螺旋导线，还记得右手螺线管定则吧。第二个，电磁感应，就是导线切割磁力线，或者闭合导线圈内磁通量发生变化，就能够产生电势和电流，这个需要用到右手定则，大家回忆一下，怎么切割磁力线。虽然电磁感应主要应用于发电机，但是某一款电动机也会应用到这个原理，谁知道？评论区打出来，后面我们再详细介绍。

好了，电和磁都有了，那么我们接下来看看电动机是如何转动的，电动机要转起来，肯定是有力的作用，我们来看看两大转矩的原理。

第一个是安培力，就是通电导线在磁场中会受力，对应的是左手定则，有磁场了，有电流了，就可以动了，这是某款电动机工作原理之一，评论区可以打出来。

第二个是磁力，很简单，同性相斥、异性相吸，两个磁体相互排斥吸引，也能动起来，这也是电机工作原理之一。

不同的转矩驱动因素，也是区分电机类型的一个维度。

那最后再看看我归纳的运转和构造特性，“一定一转” 、“有电有磁”、 “一固一变”。“一定一转” ，就是所有的电机都是有定子有转子，定子保持不动，转子可以旋转，形成了旋转电机的运动构件。“有电有磁”，上面提到了，电生磁，磁感电，电有直流和交流之分，磁有永磁和励磁之分，这也是区分电机类型的一个维度，划重点，后面要考。“一固一变”，就是说电和磁，至少有一个是变化的，才能转动起来，如果用的永磁体，磁场稳定，那电流就得变化，产生变化的磁场，才能产生转矩，否则稳定磁场+直流电，虽然能动，但只能动一下，就稳定了，也转不起来。虽然我们说的直流电机，直流电+永磁体，也得通过电刷，将直流电调整成矩形交流电，才能驱动电机稳定转动，所以本质上也算交流电机，这个我们后面讲每个电机类型的时候再详细讨论。

今天我们展开讲讲电机，主要讲基本原理，如果你分不清直流电机、交流电机；有刷无刷、同步异步，永磁励磁，空心铁芯，这些眼花缭乱的名字，建议大家花几分钟时间听听这一系列课程，我讲的可能不专业，但尽量通俗易懂，因为我也不是特别懂，大家惺惺相惜互相进步吧。

为什么讲电机，首先电机是未来大趋势，肯定是主流的动力和控制的能量源，波士顿动力大家都知道吧，就是因为点错了科技树，白白浪费了20多年时间，这不也从液压方案转向了电机方案。

电机应用场景非常广泛，几乎所有的动力和控制都离不开电机，但下游的需求又变化多端，对电机的类型和能力有不同的要求，所以也衍生出了五花八门的电机种类，大家眼花缭乱也是情理之中。

我前几天带孩子去北京郊区，近距离观察风力发电机，当时发视频问大家，风机有几个自由度，虽然风机是发电机，但大风车也需要电机控制，调整风机方向、叶片转角，稍微注意一下，还经常能听到咯吱咯吱的转动声。

电机的影子无处不在，从早期的工业领域，像工业机器人用的伺服电机，到前几年大热的新能源汽车，主流的永磁同步和交流异步电机，到最近几年风口上的eVTOL、人形机器人，都各自需要不同类型的电机。

而且最重要的是，由于都是新兴的装备或者设备，像evtol、人形机器人，现有的电机极有可能没法满足新生事物的要求，需要定制，就像eVTOL电机，需要极大的功率密度，良好的散热能力，现在国内国外都没有很好的解决这个问题。像灵巧手用的空心杯电机，既要小巧灵活，还得有力量。所有这些都得，不断研发新型的电机来适配。新兴起来的扁线电机、无框力矩电机、非晶电机、混磁电机、无稀土电机、高温超导电机等等。

所以这是一个值得关注的方向，也是一个比较好的投资方向。

步日欣，创道硬科技创始人，北京邮电大学经管学院特聘导师，浙商证券研究院专家，兼任多家投资机构投委。电子工程本科、计算机硕士学位，具有证券从业资格、基金从业资格，拥有IT研发、咨询、投融资十五年以上经验，关注投资领域为半导体、智能制造、新能源等，通过“科技创业营”培训上千家创业企业，并辅导几十家科技企业完成股权融资。