对于传统车来说，发动机可以在最高车速，持续工作。只要油箱有油，道路允许，无论是30分钟，还是30小时都可以撑下去。
但你们知道吗？电动车竟然有两个最高车速：一个叫最高车速，一个叫30分钟最高车速。
电动车在最高车速上的持续时间，别说30分钟了，有可能连30秒钟都撑不住。
数据来源：工信部公告
今天我们就来聊聊，为什么让电动车一跑高速，就被传统车吊打。
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光滑斜面上滚动的小球，只出现在物理考卷上，真实世界里并没有。所有能量转换的过程，效率不可能达到100%。这个过程里损耗掉的能量，往往会以热能，这种熵值最高的形式存在。
对于功率越大，性能越好的机器来说，散热，就越重要。
阿里把服务器放到张北的风口，微软把服务器浸到挪威的海里，和宝马的工程师给M的发动机上机油中冷，进气中冷是同样的道理。电机性能想要猛，散热冷却必须稳。
阿里在张北的服务器
如果热量的堆积和释放，能达到平衡，那系统就可以持续工作。如果堆积的速度超过了释放的速度，那总有一个地方会过热，最终坏掉。很遗憾，发动机是可以达到这样的平衡，而电机，不可以。
这是一台永磁同步电机，满功率运作的时候，在绕组上，会通过巨大的交变电流，可以到五六百安培。
我们之前聊了这么多，关于扁线绕组技术，说穿了，就是在有限的定子截面积里，多塞一些电线。目的就是为了把铜线，原本就不高的电阻，再降低那么一丢丢。因为这一丢丢电阻的差异，在巨大的电流下，会产生更多的热量，也就是效率损失。
我们强调电机效率的时候，一般关注的是高效率区间。这个时候绕组里的电流不是很大。
但强调性能的时候，关注的是最外面的这条线。这时候的电流，那可就大了。
要是这热量不能及时带走，可能会把绕组上这薄薄的绝缘层烧坏，那就匝间短路了，电机彻底坏掉。
定子不坏，转子也可能要出问题。转子在交变的磁场里混，其实和在电磁炉上差不多，本身就会因为涡流，产生大量的热量。如果不及时把热量带走，那转子这个金贵的永磁体，就可能会，退磁。
那期8层hair-pin绕组的节目里我们说，这个转子就是一块很强的磁铁，如果一旦退磁，它就吸不起硬币，更驱动不了车子了。
那怎么办呢？只能把公式里的这个t降低。就是限制功率呗。
这样的结果就是，你会听说一个电机有两个功率：
额定功率 和 峰值功率。
按照额定功率，车就可以一直跑下去。但是在峰值功率上工作，一般电机也就撑个10多秒，就要降到额定功率，等一段时间后才能再上到峰值功率。弄得跟打游戏发大招一样，需要回蓝，有技能冷却时间。
这也导致为什么我们一开始说，电动车的30分钟最高车速，和最高车速往往不一样。
我们之前说过，电动车动力的通货膨胀越来越严重了。确实如此，但这是在低速段。一台车连最大功率，最高车速都要有两个，跑高速跑赛道，肯定就拉跨了。
电动车想要向更高端发展，成为真正的性能车，就一定要把这个电机冷却的问题解决。
2 水冷和油冷大概在2018年之前，电动车还挣扎在300至400km的续驶里程，这时候对动力性需求不太大。
车上用的永磁同步电机，峰值功率大多低于180kW，峰值功率的持续时间，也基本不超过10s。唯一加速算得上快的Model S，用的还是异步电机。
峰值功率不大，持续时间不长，所以电机上个水冷也就够了。要像发动机一样，加个水套，就能满足散热需求。
但冷却液和定子绕组之间，是隔了一层金属的套子的。在这里有个衡量散热能力的值，叫做对流换热系数。水套电机一般能做到1000~2000W/m2K，也就够了。
但是现在电动车动辄4s以内的加速，如果还要追求赛道性能，就需要电机能长时间工作在峰值功率。
电机不仅在我们把电门踩到底时满负荷工作，踩刹车时的动能回收，也是在大功率工作的。区区十秒的峰值功率持续时间，显然不够看了。
怎么办？功率要做大，电阻已经尽可能低了，持续时间还要尽可能长。那这些热量注定会产生，工程师必须从散热的角度，想办法。
水冷方式，绕组和冷却液中间，隔了一层水套，热量的传导肯定会慢。一脚电门下去，里面的绕组已经热了，也只能等热量老老实实，传到外面的冷却液。有水套这个瓶颈在，外面的冷却液流的再快，配再大的散热器，都没有用。
那要么直接把冷却液浇在绕组上？但绕组里是通着电的，要是绝缘性能不够好，就直接短路了。
但是，ATF油，就是自动变速器油的绝缘性能很好。只要把齿轮润滑系统和冷却系统打通，就能用一套油，干两件活了。
其实，想要把油直接浇到绕组上，最方便的，肯定是浇在端部，毕竟它露在外面。
所以一开始的油冷，都是直接在端部浇油。中间这段的水套没了，就在定子的外面浇上油。这属于第一代的油冷方案，定子不需要做大的更改。
但是缺点也是很明显的。绕组端部的发热，只占总体绕组约40%左右。还剩下60%的热量，就闷在定子的最深处。
想象一下，穿着毛裤赤膊跑步，外面是冷了但里面还是热的，你说你难受不，刚刚说的问题，还是会发生。
那能不能往里直接通油呢?
恐怕不太行。扁线绕组的存在，就是为了把定子中间空隙的部分，全部填满，不留空隙。已经不可能往里面通油。哪怕圆线绕组里有一些小小的缝隙，但因为阻力太大，流量太小，也不合适。
要知道现在油冷电机上的配备的油泵电机，已经有200W峰值功率。对于电动车来说，这是一个不可忽略的附件能耗。
而且流到这部分的油，势必会往下流到转子上面。转子在飞速旋转，油流进去会造成阻力，也就影响了整个电机的效率。
所以工程师必须设计出阻力可控，但又能很快带走定子热量的方法。
定子里面不能通油，直接喷在外面效率又太低，那能不能在定子铁芯里面通油？我们凑近看一看。
定子不是一块铁铸成的，其实是由一片一片很薄的铁片，叠起来的。在绕组部分的外面，如果设计合理的结构，让油在这里流通，那效果虽然比不上直接淋在里面的绕组上，但铁芯和绕组紧紧抱在一起，效果应该也不错。
中美两个国家的工程师，都想到了类似的方案。我这里有两台，已经拆开来的电机定子，右边这是特斯拉Model 3，圆线绕组 油冷。左边这个是智己L7，扁线电机 油冷。
特斯拉的方案里，油是沿着中间的孔道往上走，进入这一根根的毛细管之后，流到端部，然后淋到绕组上面。
智己的方案，则更巧妙一些。外面看不出，为了便于理解我们看下数模。通过内部网格状的结构，实现油既往上面走，又往两边走。从两边出来之后，喷淋到Hair-pin绕组上面。
这两个方案，效果究竟怎么样？我们会专门做一期，做个仿真。用数字，来说明一切。
最后总结一下，电机天生有个毛病，峰值功率持续时间不长，额定功率只有峰值功率一半，导致高速性能比不上汽油车。
随着电动车性能要求原来越高，电机原来和发动机一样的水套冷却，还有只喷在端部绕组的油冷方案，都已经不能满足要求了。
在定子设计之初，就融合油冷需求，在中间和端部同时油冷的方案，会是今后高性能电机的，主流选择。
给大家留一个，小小的问题。绕组的温度既然这么重要，可是这扁线绕组，被结结实实地闷在定子里，电机控制器是怎么知道，每时每刻定子绕组的温度是多少的？总不见得再和上次那个扭矩传感器一样，用无线通讯发出来？
知道答案的同学，可以在评论区写出来哦。
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