2025上海車展，大家對香車美女的關注度少了很多，更多的是放在硬核技術，比如核心零部件和車規芯片上。

今天我們聊聊展會上展現出來的，關于電機的幾個趨勢。

首先是結構升級，扁線電機、發卡繞組，已經成為主流，我們就不討論了，新型結構主要體現在繞組形式，博世、中車、五菱推出X-pin繞組方式，蔚來首推W-Pin技術，采用連續波繞組，并憑借優越性能首次在樂道汽車上應用。

另外新技術新材料也相繼開始落地上車，比如吉利展示的0.35mm超薄硅鋼片、0.02mm非晶合金疊片，都是新材料上電機的體現。

另外電機散熱也是一個必須要啃的硬骨頭，不解決大功率散熱問題，電機隨時會爆掉或者失效，出現了各種油冷方案，向心油冷、迷宮油冷、直噴油冷、槽內直冷等等。

總而言之，隨著新物種、新場景的不斷出現，各路廠商都使出渾身解數，都在不斷升級電機性能，以滿足市場需求，提高競爭力。

電機的投資機會在哪里？很多人肯定會覺得，電機這么成熟的產品了，原理亙古不變的，還有啥可投的。那我問你，二級市場為啥炒人形機器人電機？為啥炒低空經濟evtol電機？當年新能源汽車電機還有過一大波行情，你就看那券商研報，嘩嘩地出。汽車evtol機器人，這也正說明，隨著新物種新場景的誕生，對電機的要求也隨之改變，老的電機滿足不了新場景的需求，只要科技在突破，這個變化是永無止境的。那么新型電機體現在哪方面？原理肯定是不會變了，電和磁的那些個事兒。新型，主要體現在兩方面：第一個是新構型，比如從實鐵芯到空心杯，從圓線到扁線，從發卡到連續波繞組，從永磁到混磁，從開口槽到閉口槽等等，都是為了適應不同場景，匹配不同電機性能，以及為了實現這些新型結構，開發的電機制造工藝，有好的設計，也得有高性價比的制造工藝，否則好貨也沒市場。新型體現的第二個方面是新材料，比如非晶材料替代硅鋼鐵芯，無稀土少稀土的永磁材料，導熱散熱性能好的陶瓷材料，高溫超導材料，甚至外殼的和結構件的碳纖維復合材料等等，這些新材料的采用，都能大大提升新型電機的性能。所以這是一個永無止境的領域，除非你認為新場景不再出現了。

我們來聊聊定子和轉子，不同電機類型的定子和轉子有什么區別，

首先直流電機中的直流有刷電機，是有電刷的，電刷配合線圈的轉動，把直流電變成交替的矩形交流電，所以線圈繞組必須是轉動的，因此，轉子就是線圈繞組，定子就是永磁體了。

直流電機中的直流無刷電機，因為是通過電控的方式，把直流電變成矩形交流電，所以線圈繞組不需要轉動，因此，定子就是線圈繞組，而轉子就是永磁體。

在交流電機中，永磁同步電機其實和直流無刷電機類似，都是永磁體在轉動，所以定子是線圈繞組，而轉子是永磁體。

交流異步電機中，有輸入交流電的線圈繞組和感應線圈，因為感應線圈是被動旋轉的，所以轉子是感應線圈，鼠籠式或者纏繞式的線圈，而定子就是輸入交流電的線圈繞組。

另外一種特殊電機類型，就是空心杯電機，雖然屬于伺服電機，但也是直流電機，因此也分直流有刷空心杯電機和直流無刷空心杯電機，除了線圈繞組沒有鐵芯之外，其他定子轉子的構造和直流電機類似，也分有刷和無刷，我就不贅述了。

最后，可能很多朋友還會關心定子和轉子的位置，因為有內定子外定子，內轉子外轉子之分，就是大腸包小腸，誰套誰的問題。一般而言，除了直流有刷電機，大部分電機都有兩種類型，定子套轉子，或者轉子套定子，主要差異體現在性能上，如果是外轉子，那轉矩效果好一些，更容易散熱，如果內轉子，比較適合高轉速、輕負載場景。

交流同步電機中，一個最主流的電機種類，叫永磁同步電機，新能源汽車中用的最多。所謂永磁，就是永遠/長期保持磁性的磁體，也叫硬磁體，不容易退磁。典型的永磁材料就是稀土永磁體，釹鐵硼、釤鈷等，還有鐵氧體永磁。既然是永磁體，電和磁就解決了一個了，剩下的就是輸入的交流電，產生變化的磁場，在變化磁場作用下，永磁體和磁場變化同步運動，因此叫永磁同步電機。

在交流異步電機中，用線圈代替了永磁體，兩種典型的纏繞方式，鼠籠式和繞線式。注意了哈，這個線圈是不需要額外通電的，利用的是電磁感應原理，變化的磁場產生電流，進而在安培力的作用下進行轉動，總是相對于磁場變化慢一拍，所以叫交流異步電機。

再講講電機的第二大類別，控制電機，顧名思義，主打的是控制功能，不追求力量和速度。典型的兩種電機是步進電機和伺服電機。

步進電機用脈沖控制，發一個脈沖，轉幾格，所以主要應用于精密控制。伺服電機就是能夠靈活控制電機的轉速，實現快速啟停，可快可慢可停，控制靈活，工業機器人里用的多。在伺服電機中，這幾年因為人形機器人的緣故，特別是靈巧手里用的最多的是空心杯電機，全稱是直流永磁伺服微特控制電機，所以是直流電機、永磁體電機、伺服電機、特種電機、控制電機……

那空心指的是什么？空心指的是沒有鐵芯，轉子的繞組內沒有鐵芯，最大的好處就是重量輕、啟停靈活。當然有利有弊，我們后面再詳細分析。

第三講，我們來看看電機分類的框架圖，覆蓋了大部分主要的類型，當然沒有100%完全覆蓋。

首先電機分為動力電機和控制電機。動力電機側重的是動力性能，強調的是大功率輸出和驅動能力，主要應用于汽車、工業裝備、家電等。

控制電機側重的是高精度控制屬性，控制的對象包括高精度轉速、轉動位置或輸出扭矩，主要應用于工業機器人、人形機器人、數控機床、精密儀器等。

我們先看動力電機，又分為旋轉電機和直線電機，旋轉電機是主流類型比較常見，而直線電機接觸的少，可以直觀想象一下，把一個蛋糕卷，沿著半徑切開，然后鋪平，旋轉運動就變成了直線運動。旋轉電機中，又分為直流電機和交流電機，這個是根據如輸入電流的屬性來區分，AC還是DC。

直流電機中又分為有刷和無刷，這里的有刷無刷指的是電刷，一個機械結構件。上一節視頻講電機原理的時候，電和磁必須有一個要變化，才能持續旋轉，所以直流電機中，需要把輸入的直流電，切換成矩形交流電，電刷就是起到這個作用。而無刷，則是去掉了機械的電刷，通過電子電路的電控方式，實現直流變交流。

總結一下，只要提到有刷無刷，就是直流電機，需要通過電刷來實現直流變交流。

再看一下交流電機，目前最主流的動力電機類型，首先分為交流同步電機和交流異步電機，這里的主要差異是同步和異步，指的是轉子的旋轉和定子磁場的變化，是否同步，轉子的轉速步調一致，就是同步，轉子的轉速步調慢一拍，就是異步。

這兩個差異主要體現在原理上，同步電機主要是通過磁力驅動旋轉，而異步電機主要通過磁感應和安培力驅動旋轉，先電磁感應產生電流，再通過被安培力驅動，會慢一拍。

總結一下，只要提到同步異步，就是交流電機，驅動力的原理不同。

電機的種類五花八門，讓大家眼花繚亂，不同下游的應用對電機的功能、性能要求不一樣，本來這一期視頻，應該講一講電機的種類。我覺得還是先把電機的基本原理給大家介紹一下。所以調整了一下順序。

電機的基本技術原理，其實高中的物理知識就能覆蓋，左手定則，右手定則，左手右手一個慢動作，高中電磁差不多。我通俗概括了一下，兩大電磁原理，兩大轉矩原理，三個運轉和構造特點。

首先電磁原理，電機要轉動，既要有電，也要有磁。電生磁，磁感電，這是電動機和發電機的基本原理。第一個，電流磁效應，就是電流能夠產生磁場，不管直導線還是螺旋導線，還記得右手螺線管定則吧。第二個，電磁感應，就是導線切割磁力線，或者閉合導線圈內磁通量發生變化，就能夠產生電勢和電流，這個需要用到右手定則，大家回憶一下，怎么切割磁力線。雖然電磁感應主要應用于發電機，但是某一款電動機也會應用到這個原理，誰知道？評論區打出來，后面我們再詳細介紹。

好了，電和磁都有了，那么我們接下來看看電動機是如何轉動的，電動機要轉起來，肯定是有力的作用，我們來看看兩大轉矩的原理。

第一個是安培力，就是通電導線在磁場中會受力，對應的是左手定則，有磁場了，有電流了，就可以動了，這是某款電動機工作原理之一，評論區可以打出來。

第二個是磁力，很簡單，同性相斥、異性相吸，兩個磁體相互排斥吸引，也能動起來，這也是電機工作原理之一。

不同的轉矩驅動因素，也是區分電機類型的一個維度。

那最后再看看我歸納的運轉和構造特性，“一定一轉” 、“有電有磁”、 “一固一變”。“一定一轉” ，就是所有的電機都是有定子有轉子，定子保持不動，轉子可以旋轉，形成了旋轉電機的運動構件。“有電有磁”，上面提到了，電生磁，磁感電，電有直流和交流之分，磁有永磁和勵磁之分，這也是區分電機類型的一個維度，劃重點，后面要考。“一固一變”，就是說電和磁，至少有一個是變化的，才能轉動起來，如果用的永磁體，磁場穩定，那電流就得變化，產生變化的磁場，才能產生轉矩，否則穩定磁場+直流電，雖然能動，但只能動一下，就穩定了，也轉不起來。雖然我們說的直流電機，直流電+永磁體，也得通過電刷，將直流電調整成矩形交流電，才能驅動電機穩定轉動，所以本質上也算交流電機，這個我們后面講每個電機類型的時候再詳細討論。

今天我們展開講講電機，主要講基本原理，如果你分不清直流電機、交流電機；有刷無刷、同步異步，永磁勵磁，空心鐵芯，這些眼花繚亂的名字，建議大家花幾分鐘時間聽聽這一系列課程，我講的可能不專業，但盡量通俗易懂，因為我也不是特別懂，大家惺惺相惜互相進步吧。

為什么講電機，首先電機是未來大趨勢，肯定是主流的動力和控制的能量源，波士頓動力大家都知道吧，就是因為點錯了科技樹，白白浪費了20多年時間，這不也從液壓方案轉向了電機方案。

電機應用場景非常廣泛，幾乎所有的動力和控制都離不開電機，但下游的需求又變化多端，對電機的類型和能力有不同的要求，所以也衍生出了五花八門的電機種類，大家眼花繚亂也是情理之中。

我前幾天帶孩子去北京郊區，近距離觀察風力發電機，當時發視頻問大家，風機有幾個自由度，雖然風機是發電機，但大風車也需要電機控制，調整風機方向、葉片轉角，稍微注意一下，還經常能聽到咯吱咯吱的轉動聲。

電機的影子無處不在，從早期的工業領域，像工業機器人用的伺服電機，到前幾年大熱的新能源汽車，主流的永磁同步和交流異步電機，到最近幾年風口上的eVTOL、人形機器人，都各自需要不同類型的電機。

而且最重要的是，由于都是新興的裝備或者設備，像evtol、人形機器人，現有的電機極有可能沒法滿足新生事物的要求，需要定制，就像eVTOL電機，需要極大的功率密度，良好的散熱能力，現在國內國外都沒有很好的解決這個問題。像靈巧手用的空心杯電機，既要小巧靈活，還得有力量。所有這些都得，不斷研發新型的電機來適配。新興起來的扁線電機、無框力矩電機、非晶電機、混磁電機、無稀土電機、高溫超導電機等等。

所以這是一個值得關注的方向，也是一個比較好的投資方向。

步日欣，創道硬科技創始人，北京郵電大學經管學院特聘導師，浙商證券研究院專家，兼任多家投資機構投委。電子工程本科、計算機碩士學位，具有證券從業資格、基金從業資格，擁有IT研發、咨詢、投融資十五年以上經驗，關注投資領域為半導體、智能制造、新能源等，通過“科技創業營”培訓上千家創業企業，并輔導幾十家科技企業完成股權融資。