先上个自己做的思维导图，大概说下现在的电机分类。
同步电机根据产生磁场方式可以分为电励磁同步电机（转子绕组在外接电流下产生磁场）和永磁同步电机（转子直接加上永磁体）。
而永磁电机实际早在几百年前就已经出现，是世界上的首款电机。但是当时永磁材料性能不良，磁性较差、容易退磁等特性无法被市场接受，后来被电磁式的电机所取代。一直到20世纪60年代的稀土钐钴永磁体的研制成功，80年代的钕铁硼永磁体的出现，使得永磁同步电机重新出现在了电机舞台上。
随后在汽车领域，永磁同步电机也开始了商业化之旅。早在1996年，丰田RAV4就搭载了东京电机公司的插入式永磁同步电机作为驱动电机，最大功率50kW，最大转速1300r/min。
而随着近十年来的高耐热性、高磁性能的钕铁硼永磁体的成功产业化，集成电路/计算机技术和电力电子元件技术的快速发展，永磁电机迎来了一个黄金时代，凭借其高效率、比功率大、节能显著等特性，无论是军工领域、航天领域、农用领域、民用领域都在迅速的开花结果。
在2017年，我国永磁电机产量就达到了1107.1万千瓦，是全球永磁电机的主要生产国。而相关的技术研发，国内虽然起步较晚（2000年初开始），但经过二十多年的发展，现在已经成为了国际第一批队的水准。
回到汽车领域，国内的电动车之王比亚迪旗下多款新能源，都搭载了永磁同步电机。新老电动车势力，如吉利、奇瑞、小鹏、理想也都搭载的永磁同步电机。
什么是永磁，顾名思义，永磁指的是电机的转子上安装了永磁体，采用稀土材料（钕铁硼等）制造，在非高温环境下能够永久保持磁力。
而同步则表示转子的转速和定子绕组产生的旋转磁场始终保持同步，意味着只要控制输入的电流频率就能控制电动机转子的转速。
具体原理为定子的三相绕组中通过三相对称电流，将会产生定子旋转磁场。定子旋转磁场对于转子旋转在笼型绕组内产生电流，产生转子旋转磁场。定子旋转磁场和转子旋转磁场相互作用产生的异步转矩使得转子由静止到转动。启动完成后，转子绕组不在起作用，由永磁体和定子绕组产生的磁场相互作用产生驱动转矩。
永磁同步电机根据永磁体在转子上的位置不同，分为表面式转子结构（表面式永磁电机）和内置式转子结构（内置式永磁电机）。
表面式转子结构又分为表面凸出式转子结构和表面嵌入式转子结构。
内置式转子结构又分为径向式、切向式和混合式。
永磁同步电动机对比同功率的异步电机来说，体积小，质量轻，输出转矩大，相应速度快，极限转速和制动性能比较好，而且永磁体替代了激磁线圈后也省了电能，所以现阶段国内大部分电动车型和国外部分车型都采用的永磁同步电机。
以宝马i3为例，其驱动的永磁同步电机只有49公斤，峰值功率为125KW(可持续30秒），最大转矩为250NM。
这里说一个比较有意思的地方，就是欧美主流电动车型都是采用或者准备采用异步感应电机，而拒绝了永磁同步电机的方案，比如特斯拉。
因为永磁同步电机的一个明显缺点就是永磁材料的昂贵，经常占据到整体材料的50%成本以上。永磁材料需要稀土资源，而在国外稀土属于极为稀缺的资源，价高难得。但中国拥有全球70%以上的易开采稀土资源，号称“稀土王国”，全世界的稀土材料大部分都靠我国出口，所以这一个缺点在国内也不存在了。但是欧美电动车型因为成本原因和某些不能说的原因，宁愿上大体积，大重量，综合能效也不高的异步电机，也不愿意上永磁同步电机的主要原因了。
再简单说下永磁同步电机的技术难点:退磁现象。
就是在高温，频繁震动等恶劣环境下容易出现不可逆的退磁，如电机高温，环境高温，热量集聚的状况下退磁。而一旦退磁，则电机性能下降到甚至无法使用。如何在使用中避免磁性衰退，一种是在源头解决问题，开发新的高耐热性、高磁性的钕铁硼永磁体。另一种就是提升抗磁化的技术来应对。比如增设负载检测，调低最高负载，增加散热措施，避免频繁启动等。
宝马i3为避免电机内部温度过高，在运行模式下，温度上限为200℃，在定子绕组内设置了两个温度传感器（NTC型热敏电阻，通过测量电压、电流来计算温度）来监控，对于转子的温度则是通过热量模型进行预估。在高于180℃的时候，宝马就会降低电动机功率。
永磁同步电机的另一个技术难点:控制技术。
因为永磁同步电机的“永磁”现象，所以使得外部调节其磁场极为困难。现阶段的永磁同步电机，思路是不进行磁场控制，只进行电枢控制。利用电子器件、微机控制结合来进行永磁同步电机的控制。在位置、速度、力矩控制上做到精细化管理。
永磁同步电机的其他的技术难点还有抗黑能力差，高转速受限制，启动困难，后面有机会再详述了。
（图片来源网络，侵删。）
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：Will.liu
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