德國馬勒研發無磁鐵、無損耗、不用稀土的「無接觸電動馬達」

德國百年汽車零件製造商馬勒，最近宣布他們已經研發出一款「無磁馬達」，這種馬達內部不會有磨損，效率僅次於 Formula E 賽車級馬達，更重要的是，能夠減少稀土需求。

馬勒（Mahle）近日宣布他們正在研發無接觸電動馬達，在這個設計裡，不再需要永久磁鐵，這種無接觸與磨損的馬達效率極高，操作點可以達到 95%，在目前各種電動載具中，只有 Formula E 電動方程式賽車的馬達能夠達到這種效率。

目前市面上絕大部分的電動車和電動機車，都是採用永磁馬達，利用磁力特性，讓轉子（rotor）旋轉，藉此產生動力。在各種不同形態的永久磁鐵中，稀土磁鐵能夠提供最強力的磁場，其中最主要的兩種組成是釹鐵硼磁鐵及釤鈷磁鐵，當然都需要用到稀土元素。

由於中國是主要稀土出口國，也是電動車發展最快速的國家，因此許多廠商都在設法發明不需要永磁體的馬達。但是，要在沒有永磁體的情況下，讓轉子動起來，就需要靠電磁場的力量，而這種設計就得使用銅線纏繞轉子，而電力則透過集電環傳送，但集電環與轉子之間的接觸點，就不可免的會產生磨損。

馬勒這次提出的新設計，宣稱要同時解決兩個問題：不用稀土磁鐵，也不會產生接觸。這款新設計的馬達，採用電流引導的方式，讓內部的六組銅線纏繞轉子，跟隨電極反應轉動。「沒有接觸點傳遞電子，沒有磨耗，沒有積塵，也沒有機械損耗問題。」馬勒研發長 Martin Berger 表示，儘管幾乎可以無損耗，但如果真的需要維修時，更換轉子也不困難。

這款新馬達在一般電動車使用情境下，操作點可達 95%，最高 96%，適合大部分電動交通工具，唯獨不建議用在電動自行車，以及重型電動卡車上。

目前尚未得知有哪些車廠想要採用新馬達，但馬勒表示，這款無接觸馬達預計於 2 年半後進入量產階段。我們大膽猜測，追求低污染製造過程的歐洲車廠，像是 BMW、賓士、保時捷等，都可能會對這款馬達很有興趣。

不需稀土 德國公司研發無磁馬達

稀土是許多高科技產業必須原料，電動車便是其中之一。因為電動車中的重要組件馬達，當中的關鍵元件磁鐵便必需要有稀土元素。

近年，人類對稀土的需求急速上升。統計顯示，目前全球對稀土的年需求量為 12.5 萬噸，有預計到了 2030 年，稀土需求量將達 31.5 萬噸，成長幅度高達 152%。然而，稀土的開採具有高污染性，供應鏈亦有過度集中於中國的問題。

有見及此，德國汽車零組件公司 Mahle 正著手開發一種沒有磁鐵的電動馬達。因為當中沒有磁鐵，所以不需要用到稀土。

目前使用磁鐵的馬達內有旋轉接觸裝置，將電力傳到轉子的銅線圈。而 Mahle 的樣本去掉了磁鐵，在馬達轉子中使用供電線圈，使用電感技術，將動力傳遞給旋轉中的轉子。因此，無磁馬達不需要接觸裝置，消除了應力點，避免機械磨損，讓馬達的效率更高、更耐用。

Mahle 表示，由於無磁馬達並沒有用到稀土，因此成本較低，更環保。該馬達亦能讓使用者調整轉子參數，提升運作效率，有助提高電動車的續航力。根據測試，該馬達的效率為 95%，目前只有 Formula E 賽車能達到這種效率。

此馬達能適用於所有車型。Mahle 亦計畫在 2 年半後量產無磁馬達，為全球電動車業提供更高效、成本更低的動力方案。

《MAHLE》發表效率95％非永磁馬達｜擺脫中國稀土礦禁令束縛

電動車不環保嗎？只要存在《電池污染》的難題，還有《永磁馬達》越來越稀少的問題不解決，電動車就不適合無限制發展下去。電池科技因起步相對晚，所以可能還要數年之後才會出現革命性的突破，但是馬達和內燃機一樣已有百年以上的發展歷史，技術問題相對容易克服，先來瞧瞧近期的成果。。

創立於1920年的汽車零件供應商MAHLE於5月5日發表能源轉換效率可達95％的非永磁馬達，用途乃是《電動車》以及《新能源車款》，包含《Hybrid》與《PHEV》，並且能提供大功率輸出，但不適用於體積太小的電動腳踏車，以及低轉速大扭力需求的大型電動卡車。以下將會有二個重點：其一，95％的能源轉換效率算高嗎？其二，非永磁馬達的優點在哪裡？

馬達效率95％算高嗎？

根據德國MAHLE官方說法，目前只有電動方程式賽車能將馬達效率推至95％以上，因此MAHLE最新的「市售」馬達擁有95％高效率是很了不起的設計！其實不要太拘泥於數據，因為馬達「天生」的能源轉換效率就很高，普通的抽水泵馬達已具備90％的效率，至於價格稍貴的高效率馬達則是可以達到94％，比起汽油引擎的30～40％或柴油引的40～50％真的是高非常多！為何許多人看好電動車是未來交通工具？從馬達的效率就能看出一些端倪。

因此MAHLE的新馬達能源轉換效率達95％、特定工作狀態可達最高96％只是剛好而已，畢竟MAHLE的電動車專用馬達售價想必不便宜，但是能源轉換效率只超越其它高效率馬達「1％」並沒有什麼好說嘴的，因為這種差異只有儀器測得出來，但消費者開不出來！不過MAHLE的新馬達能對應大功率輸出，符合電動車甚至電動商用車需求，這點也相當關鍵。

所以MAHLE的新馬達《能源轉換效率95％》當然不是重點，《非永磁馬達》才是關鍵！瞭解此一重點後才不會失焦…

但是1％、2％的能源轉換效率差異，在電動方程式賽車之中就真的有差！畢竟方程式賽車單圈成績差距都是用千分之一秒在計算，馬達效率差個1％真的可以左右戰局，因此競技用的馬達可說是無所不用其極，如超高純度銅線+超低阻力軸承+高轉速設計，但市售車當然不能這樣搞，沒必要為1％、2％的效率差異付出無謂的成本。

非永磁馬達的優點在哪裡？

非永磁馬達的優勢就是不需要使用《永久磁鐵》，主要是釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵二大類，但二者都必須用到《稀土元素》。中國是全球最大稀土礦產供應國，近期電動車快速成長，對於稀土元素需求大增，包含製造電池的重要元素「鋰」都掌握在中國的手中，可以想像未來世界各國想要發展電動車，都必須看中國人的臉色！但如能擺脫對於永久磁鐵與鋰電池的依賴，將會有「重生」的感覺！

沒錯，MAHLE的非永磁馬達，就是一個「不使用稀土元素」的解套妙招，但關鍵在於電流無線傳輸設計，也就是無接觸「隔空送電」密辛！

困難點就在於～如何將電流輸送到轉子的線圈上產生磁力？沒錯，非永磁馬達一點都不稀奇，早就有這種設計，但問題是要將電流送進高速旋轉的轉子內，通常都要使用「電刷」等類似設計，總之就是要有「接觸點」才能將電流送進轉子內部，因為有接觸點、會磨損、降低馬達壽命，而且容易發生「電動車開到一半突然失去動力」的危機！雖然可以透過維修恢復馬達功能，但是任誰都不想承受，尤其是在高速公路上…

因此MAHLE的非永磁馬達正是符合電動車安全規範的無接觸式非永磁馬達，結構設計非常耐用，此外也符合維修簡易的原則，抽換轉子並非大工程，零件回收並非難事，不愧是德國大廠，處處設想周到。但最令人感興趣的是～MAHLE的非永磁馬達可以做到比其他永磁馬達「更便宜」的地步，這才是重點與商機啊！

Mahle, produce revolutionary new no-magnet motor...

電動車用直流無刷馬達

產品應用:

高爾夫球車、牽引機、小卡車、叉架起貨機、低速車機、卡丁車、三輪車、摩托車、電動自行車、割草機以及其他……等等。

愛德利直流無刷馬達具有特殊專利設計且採用釹鐵錋磁鐵(NdFeB)，馬達體積很小並具有高功率及高扭力密度特性，再加上寬廣的高效率運轉轉速範圍，十分適合使用在電動車輛上，使電動車輛擁有較遠的續航力，低速高扭力，低電磁干擾，免碳刷保養，皆是直流無刷馬達獨特的優點。多樣化前瞻性的特點是提昇產品性能的最好選擇。

1. 使用高磁能積釹鐵錋稀釷磁鐵(NdFeB)，具備體機小，功率高及扭力高特性，比傳統馬達高很多。

2. 具特殊專利設計，超低頓轉扭矩。

3. 採用電子換相結構，低電磁干擾 ，免碳刷保養。

4. 超低的轉子慣性，轉子體積比傳統感應馬達及有刷馬達小非常多，擁有較佳控制性能。

5. 馬達內轉子設計，線圈位於馬達定子中，定子直接接觸散熱片，擁有極佳散熱設計。

6. 採用電子換相結構，馬達速度可達每分鐘10,000轉數以上。

7. 創新的馬達設計，最佳的表現就是在重負載操作期間亦能夠節省能源，在低速度行駛中，仍然具備有高的轉矩輸出。高效率範圍比傳統馬達優越很多。

8. 智慧型的驅動器功能設計，完全符合電動車輛需求。例如：電池的低電壓保護、警報信號輸出、安全保護開關、正轉/反轉切換、啟動/停止…等等。完善自我保護功能設計，避免過熱，過電流…等等條件，造成產品損壞。