驱动未来核心技术 EV电机演进与台湾契机

随着全球电动车市场快速发展，驱动电机技术已成为决定车辆性能、续航力与成本竞争力的关键因素。从早期Tesla采用的感应电机，到当前主流的永磁同步电机，再到新兴的轴向磁通电机技术，各类电机方案在乘用车与商用车市场中展现不同的技术特色与应用优势。

电机技术的演进始终紧扣需求的变化。感应电机自19世纪末问世以来，凭藉结构简单、成本低与可靠度高的特性，长期主导工业与家电应用。

不过，随着电动车对高效率与高功率密度的强烈追求，驱动系统的设计重点已经出现明显转向，永磁同步电机以效率与功率密度的优势成为主流；轴向磁通电机则凭藉扁平结构与更高的功率密度，逐渐切入高性能或空间受限的车型；而绕线转子同步电机则因无需依赖稀土磁材，在少数车厂中实现量产，呼应供应链自主化的需求。

需求牵引：从工业到电动车的技术转向

在工业与家电领域，永磁同步电机也逐步取代部分感应电机，特别是在高效率或需要变频控制的场景，如高效能空调与伺服电机。至于轴向磁通电机，虽然在传统工业应用仍属小众，但其结构优势与性能潜力，已让它在航太与高端机械等特殊应用中崭露头角。

对台湾而言，乘用车与商用车两大市场分别代表不同的切入契机。乘用车领域竞争激烈，高端品牌追求极致性能与创新架构，大众车厂在效率与成本间寻求平衡，新兴方案则凸显供应链安全的重要性。

此一产业格局虽使台湾难以在整车品牌竞争中直接切入，但也正好凸显了本地厂商在工业电机与电力电子上的技术累积优势，台湾具备稳定制程、可靠性高与模块化设计的能力，可在Tier-2或Tier-3供应链环节发挥作用，协助国际车厂降低成本或推动模块化架构。

在商用车领域，机会更为务实可行。由于商用车市场规模虽不如乘用车庞大，但需求相对稳定，且车队经营者高度重视耐用性与全生命周期成本，这正符合台湾厂商长于品质控管与系统整合的优势，例如像东元电机已在电动巴士与商用车动力系统累积量产经验，展现台湾技术落地的可行性。

未来若能进一步深化模块化设计、强化耐用性并与国际车厂或系统商建立长期合作，台湾业者不仅能在中低端乘用车市场找到切入点，也能在商用车领域打造专属的技术护城河。

电机技术的关键挑战  散热、材料与系统整合三角平衡

高功率密度电机设计的首要挑战在于散热。液冷与空冷各有优劣：液冷效率高，但系统复杂度与成本随之增加；空冷结构简单，却受限于散热能力。近年出现的油水混合冷却提供新的解决思路。部分厂商更进一步采用直接油冷技术，让冷却油直接接触绕组，大幅提升散热效果，但同时也对密封设计与材料兼容性提出更严苛要求。散热挑战带出的核心问题，不仅是冷却本身，而是材料与结构能否承受长期高负荷的环境。

也因此，材料的限制成为电机发展的另一关键。稀土供应的不确定性，推动业界寻求替代方案，如绕线式转子电机与低稀土永磁同步电机。挑战不仅来自供应链风险，还包括高温下磁材退磁的可靠性。对此，业界积极投入新型磁性材料研发，包括钕铁硼的高温改良与钐钴磁材的应用，以维持性能表现。

同时，稀土回收再利用技术也逐渐成熟，为资源永续提供了新的路径。然而，即使在材料层面找到解方，如何将其与电机设计与电控策略结合，仍是决定最终性能的关键。

电机技术的另一突破是不再依赖单一组件，而是仰赖整体系统的协同。电机控制器（MCU）结合碳化矽（SiC）功率元件，已证明能有效提升效率与功率密度。但要真正发挥优势，电机、电控、冷却与机械结构必须一体化设计。

透过仿真与实测验证，厂商能在设计阶段就平衡散热需求、材料限制与整体架构，最终缩短开发周期并降低成本。这种跨领域的整合，正是电机产业迈向下一阶段竞争力的核心。本文为《MIH 双月刊》科技焦点内容节录。更多信息请浏览MIH官网。