美国国家工程院院士埃隆·马斯克在进军电动汽车领域时，将其汽车品牌命名为“特斯拉”（Tesla），不禁使人联想到当初托马斯·爱迪生与尼古拉·特斯拉的电流之争。

爱迪生与特斯拉后来走向决裂，除了爱迪生许诺特斯拉优化电机成功后给5万美金的奖金，特斯拉成功攻克这一技术难题后找爱迪生兑现奖金，爱迪生却出尔反尔，说他之前的承诺只是美式幽默，并不作数的这件事之外，决裂的主要原因是由于两人对电流技术路线有完全不同的看法。爱迪生坚持直流电，而特斯拉则认为交流电才代表未来。

特斯拉汽车与各个国家电动汽车一样，继承了交流电路线，采用了铜导条异步交流电机和永磁同步交流电机，国际上还有一些厂家采用磁阻电机，我们可以看到全世界开发新能源电动汽车的清一色全是交流电机。至今为止，包括中国在内的各个国家新能源电动汽车没有一家采用直流电机驱动方案的。

人们不禁要问：为什么中国3亿辆电动单车和电动三轮车却基本上使用的是直流电机（永磁无刷直流电机）

原因恐怕有2个：

1. 原来的教科书上的结论是直流电机的功率密度比同步电机大，如《永磁无刷直流电机技术》谭建成 邵晓强著 永磁无刷直流电机功率密度是永磁同步电机的1.15倍

还有永磁无刷直流电机功率密度是永磁同步电机的1.1547倍（《永磁无刷电机及其驱动技术》（Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives） R . krishnan 著 柴凤 等译，式1.51）。

2. 永磁无刷直流电机控制驱动简单，只要根据霍尔传感器信号顺序控制各相的通断即可。在早期智能芯片没有像今天这么普及的情况下，简单的通断控制是最可行的方案。

关于第2个原因其实已经不存在；现在，随着单片机的普及，智能化芯片的广泛应用，PWM脉宽调制和变频技术的不断完善，矢量控制技术的应用，同步电机的控制无论是技术的可行性上还是经济指标上已经完全没有问题（控制及驱动电路大批量生产两者成本相近，驱动电路现在基本上也都是三相全桥六管结构）。

永磁无刷直流电机在任意时刻，其中一相电流为零。

那么，功率密度既然直流电机大，为什么全世界新能源电动汽车厂家没有一家采用直流电机方案呢？其原因只有一个，就是书上的结论有些失误，与实际不符。

其实在同一本书上就可以找到我们需要的另一种答案，《永磁无刷电机及其驱动技术》（Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives） R . krishnan 著 柴凤 等译 式（1.77）是这样描述的：

各个参数如图所示

上图中直流电机的δ值是以51槽定子/46极永磁转子的平均力矩角计算得出的

永磁同步电机采用34极永磁转子，则永磁体半极弧如下表：

定子绕组电流幅值关系如下：

力矩角δ由于直流电机分数槽关系及π/3周期的电流切换，用定积分计算34极定子磁极，平均值如下表：

而永磁同步电机通过驱动技术，可以将力矩角δ控制在π/2的位置上，sin(π/2)=1

大家知道，电机的电磁功率Pa=电机的电磁转矩Te与电机的机械角速度ωm的乘积。如果电机机械角速度相等，电机的机械结构尺寸相等

将上述各个参数代入式（1.77）则有：

所以，事实是同步电机功率密度非但不比直流电机小，反而同步电机功率密度是直流电机的1.5倍。

这意味着：

1.同样尺寸的同步电机，其功率是直流电机的150%。

2.电动自行车如果电机功率相同，则同步电机比直流电机要省三分之一的材料成本和相应制造工艺成本，电机重量减轻三分之一，对于移动装置来说至关重要，尤其对整车质量有限制的电动自行车，给装备更大容量的电池留有更多裕量。

3.中国电动车保有量约3亿辆，其中2.5亿辆为电动单车，5千万辆电动三轮车和四轮车使用的也是永磁无刷直流电机，只不过一个是外转子，一个是内转子。每年市场更新需求大约两千多万辆，按照可节省三分之一的材料费和相应的制造工艺成本，每年可产生数十亿的经济效益。谁先涉足同步电机，谁将获得巨大的市场红利。

十九世纪80年代爱迪生与特斯拉的电流之争，一百多年后，到了二十一世纪20年代又重新成为人们关注的焦点。直流好还是交流好？恐怕埃隆·马斯克已经通过特斯拉新能源电动汽车给了我们确定的答案。

结论：电动自行车电机未来发展趋势必然是像新能源电动汽车一样，抛弃目前的永磁无刷直流电机，采用永磁交流同步电机。

(部分照片摘自网络)