电动汽车是如何工作的？利用磁力的魔力。

要了解电动汽车的工作原理，记住它们与普通燃油汽车的相似之处会有所帮助。它们是来自不同时代的表亲，而不是来自不同宇宙的机器。如果你开车，你就知道该怎么做：用右脚踩下油门踏板启动，将车辆指向你想去的地方，也许放点音乐，尽量不要撞车。

“电动汽车有四个轮子，”电动汽车新闻和信息网站 evpulse.com 的创始人 Chad Kirchner 说道。“有启动按钮、加速踏板和刹车。从很多方面来看，电动汽车（以及电动汽车的驾驶体验）与燃气驱动的汽车完全相同。”

尽管如此，电动汽车和内燃机 (ICE) 汽车在工程、设计、维护和性能方面仍存在关键差异。

电动汽车电池系统101

首先，内燃机汽车依靠一箱汽油或柴油来获取所需的能量。另一方面，电动汽车需要电池系统，该系统由多个单独的电池组成。就像油箱一样，电池单元可以储存能量。

福特汽车电气系统工程全球总监查尔斯·潘 (Charles Poon) 表示：“但 [电池单元] 也能产生电能，而电能则取决于电池单元的电压和输出电流。”福特生产 Mach-E、F-150 Lightning 和 E-Transit 电动汽车。他将电池描述为汽车的心脏。

不同汽车制造商的电动汽车电池设计会有所不同，其中一个主要方面是电池形状。为了让事情更具体一些，我们来看看 Mach-E，这是一款电动汽车，源自著名的燃气汽车系列，正是该系列催生了“小马车”一词。Mach-E 中的电池为袋装形式，而市场上的其他电池则采用圆柱形电池（特斯拉使用这种电池）或方形电池。Mach-E 电池系统有数百个电池。

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锂离子电动汽车电池的化学成分也可能略有不同。例如，Mach-E 可以配备镍钴锰 (NCM) 电池或磷酸铁锂 (LFP) 电池。前者以能够更长时间保持电量并在低温下表现良好而闻名，而 LFP 电池价格较低且充电速度更快。

电动机如何工作？

AC/DC 一词不仅是一支澳大利亚摇滚乐队的名称，还描述了两种形式 电力：交流电 (AC) 和直流电 (DC)。这两种电力对于电动汽车的运行都很重要。

家里墙上插座输出的电是交流电，但电池以直流电形式储存电能。因此，电动汽车有一个称为充电器的部件，它将流入汽车的交流电转换为更有利于电池的直流电。给这些汽车充电的更快方法是使用直流快速充电器，它以直流电形式为汽车提供电能，这样汽车就不必进行转换。

“它绕过了汽车内的交流充电器，直接进入电池，”Poon 解释道。

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因此，电池以直流电形式储存电力，但有一个问题：电动机使用交流电。这意味着车辆必须再次转换电力，它使用牵引逆变器将直流电转换回交流电。“然后这实际上最终会旋转电动机，产生电力，”Poon 补充道。

电动机有两个关键部件：定子和转子。转子位于定子内部，利用交流电接入电动机时产生的磁力旋转。

“我们将所谓的三相交流电通过定子，定子上的导线依次径向缠绕在定子上，”他解释道。“我们能够产生旋转磁场——磁场旋转，并拉动转子一起旋转。”

瞧！经过一些传动装置后，旋转会转动电动车的车轮。

evpulse.com 的 Kirchner 指出，虽然 ICE 汽车只有一个发动机，但市场上的电动汽车最多可以有四个电机。例如，后轮驱动版 Mach-E 使用一个电机，而全轮驱动版使用两个电机——一个用于前轮，一个用于后轮。另一方面，Rivian R1T 的每个车轮最多可以有一个电机。

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驾驶电动汽车的利与弊

你能想象，当你在内燃机汽车上松开油门时，油箱里竟然会神奇地出现更多的汽油吗？电动汽车上也发生了类似的情况。

这种很酷的技巧被称为再生制动，它允许驾驶员通过踩下刹车踏板（如普通汽车一样）来开始减速，而是将脚从油门上移开。别担心——当你需要它时，刹车踏板仍然在那里。在单踏板或再生模式下，事情发生相反的情况：车轮转动电机，使它们像发电机一样工作并将电能送回电池。

“你实际上是把车辆的动量转化为化学能再放回电池中，”Poon 说。

Mach-E 首席工程师唐娜·迪克森 (Donna Dickson) 表示，单踏板驾驶对驾驶员来说仍然是一种陌生的技术，但她指出，它有助于防止刹车磨损，同时还能增加电池电量。

动力源并不是电动汽车和内燃机汽车的唯一区别。还有其他细节将两者区分开来。例如，Kirchner 表示，内燃机需要稍微旋转才能产生扭矩，而电动汽车发动机则在完全静止的情况下产生所有扭矩。这导致加速度很大。“在城里，即使是你看起来并不觉得是运动型的电动汽车也会感觉非常快，这使它们成为出色的城市汽车，”他继续说道。

驾驶电动汽车的另一个​​好处是它们需要的维护较少。虽然电动汽车的重量较重，意味着轮胎磨损更严重，但无需更换机油。

缺点是，你无法像给油箱加油那样快速或轻松地给电池充电，但如果你可以在家充电，你就会有一个独特的优势：“每天早上你都可以用满油箱开始充电，”Kirchner 说。但这并不总是像听起来那么容易。

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AutoPacific 行业分析经理 Paul Waatti 表示：“如果你是电动汽车车主，现在就必须有地方可以通宵充电。”然而，“美国有相当一部分人不住在独栋住宅里。”住在公寓、公寓和其他住宅设施中的人将更难找到充电器来通宵为他们的汽车充电。至于公共充电器，Waatti 表示，这些网络“目前还远未实现无缝连接”，这意味着公共充电器太少，而且很多都不能正常工作。