มอเตอร์ไฟฟ้าที่ไม่ใช้แร่หายาก
(renaultgroup.com)- มอเตอร์ซิงโครนัสกระตุ้นด้วยไฟฟ้า (EESM) ใช้สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟในสเตเตอร์เพื่อขับโรเตอร์ และแปลงพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็นพลังงานกลสำหรับขับล้อรถ โดยไม่ใช้แม่เหล็กและแร่หายาก
- รถยนต์ไฟฟ้า 90% ในตลาดรถยนต์ใช้มอเตอร์ที่มีแม่เหล็ก แต่ Renault Group จำหน่าย มอเตอร์ไฟฟ้า EESM ในเชิงพาณิชย์มาตั้งแต่ปี 2012
- มอเตอร์ EESM ของ Renault Group เริ่มจาก Kangoo Z.E และ Zoe ก่อนขยายไปใช้ใน Megane E-Tech electric, Scenic E-Tech Electric, Alpine A290, Renault 5 E-Tech electric และ Renault 4 E-Tech electric
- E7A ที่มีกำหนดในปี 2027 ตั้งเป้ากำลัง 200kW, แรงบิด 400Nm, ขนาดเล็กลง 30% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน, ลดผลกระทบทางคาร์บอน 30% และประสิทธิภาพราว 92%
- เนื่องจากการผลิตแร่หายากและแม่เหล็กพึ่งพาจีนอย่างมาก การเลือกใช้ โรเตอร์แบบพันขดลวด จึงเป็นทางเลือกเชิงกลยุทธ์เพื่อหลีกเลี่ยงการพึ่งพาประเทศผู้ผลิตวัตถุดิบและแม่เหล็ก
เบื้องหลังมอเตอร์ไฟฟ้าที่ไม่ใช้แร่หายาก
- Renault Group ได้วางตำแหน่งตัวเองมาอย่างยาวนานในฐานะผู้นำด้านเทคโนโลยีมอเตอร์ไฟฟ้าแบบไม่มีแม่เหล็ก หรือก็คือมอเตอร์ไฟฟ้า ที่ไม่ใช้แร่หายาก
- ในตลาดที่รถยนต์ไฟฟ้า 90% ใช้มอเตอร์ที่มีแม่เหล็ก Renault Group สร้างความแตกต่างด้วยมอเตอร์ที่ไม่ใช้แร่หายาก {p:90}
ประเภทหลักของมอเตอร์ไฟฟ้า
- มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า แปลงพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็นพลังงานกลโดยไม่ต้องมีลูกสูบหรือกระบอกสูบ
- กระแสไฟในสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กนี้จะทำให้โรเตอร์หมุนเพื่อขับล้อรถ
- มอเตอร์ไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 3 ตระกูลหลักที่มีความแตกต่างทางเทคโนโลยีอย่างมาก
-
มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร
- มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร ผลิตจากแร่หายาก และเป็นเทคโนโลยีหลักในตลาดรถยนต์ปัจจุบัน
- เทคโนโลยีนี้ผสานทั้งประสิทธิภาพสูงและการใช้พื้นที่ที่เหมาะสม
-
มอเตอร์อะซิงโครนัส
- มอเตอร์อะซิงโครนัส (ASM) มีอีกชื่อว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำอะซิงโครนัส (IM)
- เทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพต่ำกว่า และปัจจุบันมักใช้เป็นมอเตอร์เสริมที่เพลาหน้า
-
มอเตอร์ซิงโครนัสกระตุ้นด้วยไฟฟ้า
- มอเตอร์ซิงโครนัสกระตุ้นด้วยไฟฟ้า (EESM) มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย แต่ให้ประสิทธิภาพสูงโดยไม่ใช้แม่เหล็ก
- มอเตอร์ไฟฟ้าชนิดนี้ไม่ใช้แร่หายาก
- Renault Group เริ่มจำหน่ายมอเตอร์ไฟฟ้า EESM ในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 2012 และความเชี่ยวชาญนี้ได้นำไปสู่สายผลิตภัณฑ์มอเตอร์ไฟฟ้าที่แข่งขันได้
กลุ่มผลิตภัณฑ์มอเตอร์ไฟฟ้าล้วนของ Renault Group
- Renault Group เป็นผู้เล่นชั้นนำในตลาดรถยนต์ไฟฟ้ามาตั้งแต่ปี 2011 และเลือกทำตลาดเทคโนโลยี EESM ในวงกว้าง
-
มอเตอร์รุ่นที่ 1
- มอเตอร์รุ่นแรกถูกติดตั้งใน Renault Kangoo Z.E ปี 2011 และ Renault Zoe ปี 2012
- มอเตอร์รุ่นนี้ใช้รหัสชิ้นส่วน 5A และมีกำลังอยู่ในช่วง 57~100kW
- ในปี 2020 การอัปเกรดสุดท้ายของระบบขับเคลื่อนนี้ถูกนำไปใช้ใน Twingo Electric โดยใช้รหัส 5AL และมีกำลัง 60kW
-
มอเตอร์ EESM รุ่นที่ 2
- มอเตอร์ EESM รุ่นที่ 2 ของ Renault Group เริ่มเข้าสู่การผลิตในปี 2021 ภายใต้รหัส 6A
- Renault Megane E-Tech electric เป็นรุ่นแรกที่ติดตั้งมอเตอร์ใหม่ในช่วงต้นปี 2022 โดยมอเตอร์รหัส 6AM มีขนาดเล็กลง เบาลง และทรงพลังขึ้น ให้กำลังสูงสุด 160kW
- หลังจากนั้น Renault Scenic E-Tech Electric และ Alpine A290 รถไฟฟ้าล้วนรุ่นแรกของ Alpine ก็เดินตามมา
- Renault 5 E-Tech electric ที่เปิดตัวในเดือนตุลาคม 2024 มาพร้อมมอเตอร์ไฟฟ้า 6AK กำลัง 110kW
- Renault 4 E-Tech electric ซึ่งเปิดให้สั่งซื้อได้ตั้งแต่เดือนมีนาคม 2025 ก็ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า 6AK กำลัง 110kW เช่นกัน
- Alpine A390 มาพร้อมระบบขับเคลื่อนใหม่ที่เปิดตัวในเดือนกันยายน 2025 โดยเพลาหน้าใช้มอเตอร์ไฟฟ้า 6AM แบบเดียวกับ Alpine A290 และเพลาหลังใช้การจัดวางมอเตอร์คู่แบบใหม่
- มอเตอร์ไฟฟ้าทั้งสามตัวของ Alpine A390 ผลิตที่ Cléon ทั้งหมด โดยมีกำลังรวมโดยประมาณ 345kW หรือราว 470 แรงม้า
มอเตอร์ EESM ไฟฟ้าล้วนรุ่นถัดไปในปี 2027
- วิศวกรของ Renault Group เริ่มพัฒนามอเตอร์ไฟฟ้า EESM รุ่นที่ 3 ชื่อ E7A ตั้งแต่ปี 2021
- แม้ขั้นตอนการพัฒนายังดำเนินอยู่ แต่สเปกได้ถูกกำหนดไว้แล้ว
- E7A ตั้งเป้ากำลัง 200kW หรือราว 270 แรงม้า และแรงบิด 400Nm
- E7A มีขนาดเล็กลง 30% เมื่อเทียบกับมอเตอร์รุ่นก่อนหน้าด้วยสถาปัตยกรรมแบบ all-in-one
- E7A ตั้งเป้าลดผลกระทบทางคาร์บอนลง 30% และมีประสิทธิภาพราว 92%
- มอเตอร์ไฟฟ้ารุ่นนี้จะยกระดับแรงดันของระบบจากสถาปัตยกรรม 400V ซึ่งเป็นมาตรฐานปัจจุบันของผลิตภัณฑ์ Renault ไปเป็น 800V เพื่อลดเวลาในการชาร์จ
ทำไมมอเตอร์ที่ไม่ใช้แร่หายากจึงกลายเป็นประเด็นเชิงกลยุทธ์มากขึ้น
- Renault Group เลือกใช้ โรเตอร์แบบพันขดลวด แทนแม่เหล็กถาวร เพื่อหลีกเลี่ยงการพึ่งพาประเทศผู้ผลิตแร่หายากและแม่เหล็ก
- การมีหรือไม่มีแร่หายากในมอเตอร์ไฟฟ้าไม่ใช่รายละเอียดปลีกย่อย แต่เป็นประเด็นเชิงกลยุทธ์
- จีนผลิตแร่หายากชนิดเบาที่ผ่านการกลั่นแล้ว 85% และแร่หายากชนิดหนัก 100% ที่ใช้งานทั่วโลก
- ปัจจุบันจีนจำหน่ายวัตถุดิบเหล่านี้ออกสู่ตลาดน้อยมาก และให้ความสำคัญกับตลาดภายในประเทศรวมถึงผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มสูงอย่างแม่เหล็กถาวรก่อน
- ส่งผลให้จีนมีสถานะเกือบผูกขาดอย่างสมบูรณ์ โดยมากกว่า 90% ของการผลิตทั่วโลกมาจากจีน
- ขณะเดียวกัน จีนยังเป็นผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้ารายใหญ่ที่สุดของโลกอีกด้วย
Cléon โรงงานมอเตอร์ไฟฟ้าของ Renault Group
- โรงงาน Cléon ผลิตระบบขับเคลื่อนของ Renault Group มาตั้งแต่ปี 2015
- โรงงานแห่งนี้เป็นจุดเริ่มต้นการผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับ Renault Zoe, Twingo ZE, Kangoo ZE และ Master ZE
- มอเตอร์สำหรับ Megane E-Tech electric, Scenic E-Tech electric, Alpine A290, Renault 5 E-Tech electric และ Renault 4 E-Tech electric ก็ผลิตที่นี่ทั้งหมด
- ตั้งแต่ปี 2027 เป็นต้นไป โรงงาน Cléon จะผลิตมอเตอร์ไฟฟ้ารุ่นถัดไปกำลัง 200kW
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
พาดหัวที่เหมือนจะบอกว่าเป็นการบุกเบิกเทคโนโลยีอันซับซ้อนของ มอเตอร์ไฟฟ้าไร้แม่เหล็ก ในเชิงประวัติศาสตร์นั้น ฟังดูน่าขำพอสมควรสำหรับคนที่รู้ประวัติศาสตร์ของเครื่องจักรไฟฟ้า
มอเตอร์ที่ไม่มีแม่เหล็กถาวรคือมอเตอร์ใช้งานได้จริงรุ่นแรกสุดอยู่แล้ว และมอเตอร์โรเตอร์แบบพันขดลวดก็มีมานานเกิน 100 ปีแล้ว
มอเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดจำนวนมากก็ถูกออกแบบแบบนี้มาตั้งแต่สมัยก่อน เพราะแม่เหล็กที่ต้องใช้จะมีขนาดใหญ่จนทั้งแพง อันตราย และให้กำลังต่อน้ำหนักไม่คุ้มขนาด
ขดลวดสนามแม่เหล็กสามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้ตราบเท่าที่กระแสและความร้อนจากความต้านทานของขดลวดยังอยู่ในระดับที่รับได้ แต่แม่เหล็กแร่หายากมีขีดจำกัดตายตัวของความเข้มสนามแม่เหล็ก
ไม่มีแม่เหล็ก แต่พอต่อเข้ากับแบตเตอรี่แล้วมันก็หมุนได้ดี
ด้วยความเป็นเด็กสายวิทย์ก็เลยคิดว่าถ้าต่อไฟ AC น่าจะหมุนดีกว่า จึงเอาสายไฟมาต่อแล้วเสียบปลั๊ก ผลคือมันสั่นแรงมากก่อนจะไฟลุก และแม่ก็ไม่ปลื้มเลย
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ทั้งหมดต่างก็มี ขดลวดกระตุ้นสนาม สำหรับสร้างสนามแม่เหล็ก และมีข้อดีตรงที่ปรับสนามเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพกว่าการมาปรับทีหลังมาก
ทั้งมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่างต้องจ่ายพลังงานเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก จึงมีการสูญเสียด้านประสิทธิภาพอยู่บ้าง แต่ยิ่งระบบมีขนาดใหญ่ การใช้แม่เหล็กไฟฟ้ากลับยิ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าในทางปฏิบัติ
ยิ่งพอคำนึงถึง การขาดแคลนแร่หายาก ก็ยิ่งสมเหตุสมผล
ยังมีข้อจำกัดจาก ความแข็งแรงเชิงกล ของขดลวดและแกนด้วย และแม้แต่แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดใน CERN หรือศูนย์ฟิวชันก็มีเพดานจากข้อจำกัดนี้
การสร้างมอเตอร์ที่ใช้สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำทั้งในสเตเตอร์และโรเตอร์เองนั้น ชัดเจนว่าไม่ใช่นวัตกรรมในที่นี้
เพราะมอเตอร์อุตสาหกรรมจำนวนมากก็ไม่ได้ใช้แม่เหล็กถาวรอยู่แล้ว
สิ่งที่น่าจะเป็นนวัตกรรมคือการทำให้มันเล็ก มีประสิทธิภาพ และยังให้แรงบิดที่มีความหมายได้ แต่โดยทั่วไปคำกล่าวอ้างว่ามอเตอร์ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ 93% มักเป็นผลจากการเอาเครื่องขนาดใหญ่ 2kW ไปขับที่ 400W
ถ้าใครรู้ว่า Renault กำลังทำอะไรอยู่ตรงนี้ก็อยากรู้เหมือนกัน
BMW ก็ทำมอเตอร์ไร้แร่หายากสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเหมือนกัน และตามข้อมูลปัจจุบันดูเหมือนจะไปไกลกว่ามาก
กำลังเกือบสองเท่า (สูงสุด 300kW เทียบกับ 160kW) และใช้ สถาปัตยกรรม 800V
เลยไม่แน่ใจว่าจะมองว่าสองบริษัทนี้อยู่ในตลาดกลุ่มเดียวกันได้หรือเปล่า
การออกแบบนั้นใช้แร่หายากอย่างจริงจัง และพึ่งพาแม่เหล็กถาวรสมรรถนะสูงระดับท็อป
อย่างไรก็ตาม ปริมาณการผลิตเป้าหมายของ Mercedes น่าจะน้อยกว่า BMW หรือ Renault
คำว่า “แทนที่แม่เหล็กด้วย แม่เหล็กที่ควบคุมได้” น่าจะเป็นประโยคสายวิศวกรรมยานยนต์ที่เป็นวิศวกรรมยานยนต์ที่สุดแล้ว
น่าสนใจที่นี่เป็นแบบ ใช้แปรงถ่าน
ในชุมชนรถ RC มักมองว่ามอเตอร์ไร้แปรงถ่านดีกว่า แต่แน่นอนว่าฝั่งนั้นก็มีปัญหาเรื่องแม่เหล็กแร่หายาก
ในทางเทคนิคแปรงถ่านสึกหรอได้ แต่ก็มีคนบอกว่าใช้งานได้ถึงประมาณ 150,000 ถึง 250,000 ไมล์
การออกแบบมอเตอร์แบบนี้คล้ายกับไดชาร์จรถยนต์แบบ AC มาก และใกล้เคียงกับการขยายขนาดขึ้นราว 100 เท่าตามกำลังไฟ
แปรงถ่านไม่ได้มีไว้จ่ายไฟให้โรเตอร์ แต่เพราะสุดท้ายโรเตอร์ก็คือแม่เหล็ก และมันทำหน้าที่บอกสเตเตอร์ให้สลับขั้ว
มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสลับขั้วของสเตเตอร์ด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ตรวจจับตำแหน่งโรเตอร์ได้โดยไม่มีชิ้นส่วนเสียดทาน จึงไม่มีอาร์ก
มันยังปรับจังหวะพัลส์กระแสของสเตเตอร์อย่างละเอียดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในช่วงความเร็วที่กว้างได้ด้วย ซึ่งมอเตอร์ DC แบบใช้แปรงถ่านทำไม่ได้
สิ่งสำคัญยิ่งกว่าการไม่มีจุดสัมผัสหมุนคือ การไม่มีอาร์ก
มอเตอร์ AC แบบใช้แปรงถ่านมีสลิปริงซึ่งเป็นจุดสัมผัสหมุน แต่ในอุดมคติก็ไม่มีอาร์ก ดังนั้นการเสื่อมของหน้าสัมผัสจึงไม่เร็วเท่ามอเตอร์ DC แบบใช้แปรงถ่าน
อย่างไรก็ตาม มันยังต้องจ่ายกระแสสูงเพื่อกระตุ้นโรเตอร์
มอเตอร์ AC แบบใช้แปรงถ่านอาจไม่ใช่อุดมคติ แต่ประโยชน์ของการทำมอเตอร์ AC ให้เป็น “ไร้แปรงถ่าน” ก็ไม่ได้มากเท่ากับกรณีมอเตอร์ DC
สุดท้ายมอเตอร์ทุกชนิดต่างต้องการกระแสที่เปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง และความต่างระหว่างมอเตอร์ AC/DC ก็คือ เราป้อนกระแสสลับไซน์เวฟจากภายนอกมาเลยหรือให้ตัวมอเตอร์แปลงไฟ DC ภายนอกให้เป็น AC รูปแบบใดรูปแบบหนึ่งเอง
ก็น่าสนใจอยู่เหมือนกันที่บริษัทแบรนด์มืออาชีพใช้ จุดไข่ปลา ในประโยคแบบ “At the same time, China is also the world's leading producer of electric cars...”
สงสัยว่าเมื่อไร่มอเตอร์ที่ไม่ใช้แร่หายากจะถูกจับคู่กับ แบตเตอรี่โซเดียมของ CATL
ดูเหมือนว่าสงครามด้านราคาและสงครามด้านระยะทางวิ่งกำลังจะมาในไม่ช้า
ก่อนหน้านั้นก็น่าจะยังยากที่จะได้เห็นรถที่ใช้แบตเตอรี่โซเดียม
เพราะน้ำหนักต่อ Wh มากกว่า จึงต้องถูกกว่า LFP มากพอสมควร และผมเคยคิดว่าอายุการใช้งานก็น่าจะสั้นกว่าด้วย
แต่ขอแก้ไขว่า CATL ดูเหมือนจะรับประกันไว้ที่ 15,000 รอบ ซึ่งยาวนานกว่า LFP ที่ปกติอยู่ราว 7,000~10,000 รอบมาก
ถ้าราคาแบตเตอรี่โซเดียมร่วงแรง ก็ดูมีโอกาสสูงกว่ามากที่จะถูกนำไปใช้ในโซลูชันแบตเตอรี่สำหรับโครงข่ายไฟฟ้าและบ้านเรือนก่อนรถยนต์
เครื่องจักรซิงโครนัสกระตุ้นไฟฟ้า (EESM) ผลิตโดย OEM ยุโรปเป็นหลัก เช่น ZF, MAHLE, Schaffler, AEM รวมถึง Sona Comstar, Sterling ซึ่งเป็นพาร์ตเนอร์ร่วมทุนในอินเดีย และสาขาในอินเดียของ OEM เหล่านั้น
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทเหล่านี้ถูกขัดขวางไม่ให้เข้าถึงเทคโนโลยีแบตเตอรี่ของจีนจากการควบคุมการส่งออก และเหตุผลใหญ่ที่ผลักดัน EESM ก็เพื่อสร้างซัพพลายเชนนอกจีน โดยเฉพาะหลังจากที่จีนเริ่มควบคุมการส่งออกแร่หายากไปยัง EU [6]
นอกจากนี้ รถยนต์ไฟฟ้าของจีนและสหรัฐฯ โดยมากใช้ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) ต่างจากรถยนต์ไฟฟ้าในยุโรปและช่วงหลังในอินเดีย
EU กำลังกดดันอย่างหนักต่อการส่งออกรถยนต์และ OEM จากประเทศที่ไม่มีข้อตกลงการค้าเสรี ภายใต้ EU Industrial Accelerator Act และด้วยเหตุนี้จีนจึงตอบโต้รุนแรง [2][3][4][5]
ในทางกลับกัน ญี่ปุ่นและเกาหลีเป็นคู่ภาคี FTA กับ EU จึงดูมีโอกาสมากกว่าที่จะใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตของ Idemitsu Kosan ที่กำลังเดินหน้าการผลิตจำนวนมาก [0][1] หรือแบตเตอรี่โซลิดสเตตของ LG [7]
[0] - https://www.chiyodacorp.com/en/projects/solidelectrolytefaci...
[1] - https://battery-tech.net/battery-markets-news/idemitsu-kosan...
[2] - https://www.globaltimes.cn/page/202605/1361926.shtml
[3] - https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362200.shtml
[4] - https://www.globaltimes.cn/page/202605/1362161.shtml
[5] - https://www.ft.com/content/5903318c-319b-426e-b05d-062f7620f...
[6] - https://www.reuters.com/world/china/eu-lawmakers-rebuke-chin...
[7] - https://blog.lgchem.com/en/2026/03/25_solid_state_battery/
เครื่องซิงโครนัสกระตุ้นไฟฟ้า (EESM) หรือเครื่องซิงโครนัสแบบขดลวดกระตุ้น มีทั้งข้อดีและข้อเสียเมื่อเทียบกับ IPMSM แบบแม่เหล็กถาวรฝังในโรเตอร์ซึ่งเป็นกระแสหลักในรถยนต์ไฟฟ้าของอเมริกาเหนือ
ข้อดีคือไม่ต้องเผชิญกับความผันผวนของราคาและซัพพลายเชนของแม่เหล็กถาวรที่ใช้แร่หายาก และในรอบการขับขี่ที่เน้นทางหลวง อาจมีประสิทธิภาพตามรอบการใช้งานสูงกว่า IPMSM รุ่นล่าสุด
EESM มีคุณสมบัติ field weakening ที่ยอดเยี่ยม จึงมักมีประสิทธิภาพดีที่สุดที่แรงบิดระดับกลางและความเร็วสูง น่าจะเหมาะกับรถบรรทุกคลาส 8 หรือมอเตอร์เสริมของรถที่มีเพลาขับสองเพลา
แรงบิดขาออกไม่จำเป็นต้องลดลงตามอุณหภูมิโรเตอร์ที่สูงขึ้นเสมอไป และหากควบคุมได้เหมาะสม ตามทฤษฎีสามารถเดินเครื่องที่ power factor เท่ากับ 1 เพื่อลดพิกัด kVA ของอินเวอร์เตอร์สเตเตอร์ได้ อีกทั้งยังมีข้อดีด้านความปลอดภัย เพราะสามารถ de-excite โรเตอร์ได้เมื่ออินเวอร์เตอร์สเตเตอร์ขัดข้อง
ข้อเสียคือจำเป็นต้องส่งกระแสตรงไปยังขดลวดกระตุ้นที่หมุนอยู่ จึงต้องใช้แปรงถ่านกับสลิปริง หรือใช้หม้อแปลงความถี่สูงที่มีวงจรเรียงกระแสแบบหมุน ซึ่งไม่ว่าทางไหนก็ต้องมีเพาเวอร์อิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น ทำให้การประหยัดต้นทุนจากการตัดแม่เหล็กถาวรออกไปหายไปบางส่วน
หากใช้แปรงถ่านและสลิปริงร่วมกับการฉีดน้ำมันเพื่อระบายความร้อนโรเตอร์ ก็ต้องมีช่องปิดผนึกแยกต่างหาก และค่อนข้างน่าแปลกใจเล็กน้อยที่ Renault ยังคงใช้แปรงถ่านและสลิปริงแทนหม้อแปลงความถี่สูงแบบเหนี่ยวนำ
การเลือกแบบนั้นน่าจะจำกัดความหนาแน่นกำลัง
ในเครื่องที่มีความหนาแน่นแรงบิดสูงมาก การระบายความร้อนให้ขดลวดกระตุ้นของโรเตอร์ทำได้ยาก และมองว่าการฉีดน้ำมันระบายความร้อนน่าจะดีที่สุด
ในขนาดแพ็กเกจระดับรถยนต์ การไปให้ถึงความเร็วสูงสุดระดับเดียวกับ IPMSM ทำได้ยากกว่า และการออกแบบโครงสร้างยึดขดลวดโรเตอร์ไม่ให้ขดลวดกระตุ้นถูกเหวี่ยงออกไปยังช่องอากาศที่ความเร็วสูงเป็นเรื่องสำคัญ
โดยทั่วไป EESM มีความยาวตามแนวแกนของส่วนที่ไม่ทำงานมากกว่า IPMSM เพราะมีปลายขดลวดกระตุ้นและระบบ excitation และประสิทธิภาพก็ขึ้นอยู่มากกับอัตราการเติมร่องของขดลวดกระตุ้นที่ผลิตได้จริง
การควบคุมกระแสและแรงบิดสมรรถนะสูงก็ยากกว่ามากเช่นกัน
EESM สมรรถนะสูงถูกใช้งานมาหลายสิบปีในงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้านอากาศยานและอวกาศ แต่ใช้ระบบกระตุ้นโรเตอร์ที่ต่างจากงานยานยนต์
Renault และซัพพลายเออร์ Continental เป็นผู้ผลักดันการทำ EESM เชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตรถยนต์จำนวนมากอย่างแท้จริง และตอนนี้ BMW ก็เดินตามมาแล้ว ขณะที่ซัพพลายเออร์หลายราย เช่น Mahle และ ZF ก็มีแบบออกแบบ EESM ของตัวเอง
GM ก็เคยเผยแพร่แบบออกแบบ EESM ที่ยอดเยี่ยมในปี 2014 โดยใช้การกระตุ้นผ่านหม้อแปลงความถี่สูง
ผมกับเพื่อนร่วมงานได้สร้าง EESM หลายเจเนอเรชันในโครงการของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ (https://www.osti.gov/servlets/purl/1837809) และมองว่าสำหรับงานบางประเภท มันมีที่ทางในฐานะมอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้า
ในชุดดูอัลมอเตอร์ของ Tesla ผมเข้าใจว่ามอเตอร์หน้าจะเป็นแบบไม่มีแม่เหล็ก
จะเปิดสนามกระตุ้นก็ต่อเมื่อจำเป็นต้องใช้กำลังเพิ่มเท่านั้น และที่ความเร็วเดินทางจะไม่สร้าง “แรงหน่วง” เพิ่ม
ในวิดีโอแกะชิ้นส่วนหนึ่งของรุ่นนี้ ถึงขั้นใช้ IGBT ที่ถูกกว่าและมีประสิทธิภาพต่ำกว่าสำหรับชุดขับด้านหน้า และใช้ SiC MOSFET ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับมอเตอร์ด้านหลังภายในรถคันเดียวกัน
หากต้องใช้เพียงเพื่อการเร่งแซงช่วงสั้น ๆ ประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าก็อาจยอมรับได้
เวลากังวลเรื่องระยะทางวิ่งของรถ EV โดยมากเรากังวลเรื่องระยะทางไกลที่ความเร็วสูง ดังนั้นนี่จึงดูเป็นจุดเด่นสำคัญของ EESM
ผมมีรถ EV ของ Renault และมันดีมาก
นอกจากเทคโนโลยีมอเตอร์แล้ว ตัวรถยังค่อนข้างเบา มีฮีตปั๊มเป็นอุปกรณ์มาตรฐาน และขนาดแบตเตอรี่ก็พอเหมาะ
ด้วยเหตุนั้นผมเลยขับ Zoe
ก่อนยุค Model 3 ชุดขับเคลื่อน Tesla ACIM ก็ไม่มีแม่เหล็กเหมือนกันไม่ใช่หรือ?
ผมเข้าใจว่ามันใช้มัดลวดทองแดงหุ้มฉนวนและใช้รีลักแตนซ์ของมันในลักษณะคล้ายแม่เหล็ก