从内燃机转移到电池和电动机的偏移是巨大的。但是，无可否认的，这是一个挑战，制造商和供应商在应对头。

新法规，以帮助面临减少全球碳排放量，原始设备制造商（OEM）别无选择，只能将焦点从柴油和汽油的电池了。几乎所有的OEM已经上市了他们的计划电动汽车。这种模式的转变已经引起了的传统汽车制造商的兴趣和初创公司开发新技术的屈指可数。

无论是电动汽车，卡车或拖拉机，牵引电机都对制造车轮旋转至关重要。这就是为什么许多汽车制造商，如宝马，福特，通用汽车和大众汽车在内部装配电机。

例如，福特(Ford)正斥资1.5亿美元翻新已有53年历史的汽车范戴克输电厂在Sterling Heights，MI，大批量生产的电子马达。通用汽车公司也正在与它的模块化Ultium动力传动系家族，其中包括三个可互换的电机的垂直整合的方式。

通用汽车全球电力推进执行总工程师亚当•科亚特考斯基(Adam Kwiatkowski)表示:“与其他复杂、资本密集、包含大量知识产权的推进系统一样，我们自己制造它们总是更好。”

“大多数ultium驱动部件，包括铸件，齿轮和组件，将在[我们]现有的全局推进机构上的全球性零件上建造在共享，灵活的装配线上，”Kwiatkowski解释说。“[这将允许我们]更快地增加EV生产，实现规模经济并调整[我们]的制作组合以匹配市场需求。”

”接管的角色内燃机汽车工程、e-motors是电动汽车的基本构建块,电池和电力电子,“添加Henrik绿色,首席技术官在沃尔沃汽车,一直致力于装配电动汽车动力传动系工厂在每日邮报,瑞典。

“带来电动机的开发将允许[我们的]工程师进一步优化整个电动传动系，”绿化解释。“这种方法将[使我们]在能源效率和整体性能方面进一步提升。”

虽然有许多不同类型的电机设计，但每个设备都有四个基本组件:转子、定子、车身组件和电池控制模块。而且，它的整体部件比内燃机(ICE)少。一台电机通常只有大约20个运动部件，而内燃机有200多个。

自动化装配

作为原始设备制造商和供应商斜坡上升EV生产，多个机器人将被用于组装更小的部分和子组件，除了在整个电机本身。这对于自动化的理想候选物的一个领域是转子组件，其中紧密的公差提出了许多挑战。

转子和定子组件应用使用机器人挑选，风和形状线圈或绕组。机器人还可用于制造连接，按压转子轴，焊接和胶合，加上主体在一起。

ABB Robotics的全球动力传动组经理帕特里克•马修斯表示:“准确、自动地向磁铁外壳注入胶水，对于确保磁铁保持至关重要，即使转速高达15000转或更高。”“测试和检查也是整个电机生产过程中的连续活动，机器人会不断监控质量，并在非常严格的公差范围内纠正组装。”

由于汽车行业最近转向电气化，ABB等供应商的业务出现了起色。特别是，他们正在生产组装电机的自动化程度更高的系统。根据Matthews的说法，电机市场的两个主题是不断的变化和持续的产品改进。

马修斯表示:“对于所有参与电动汽车的人来说，整个竞赛都是为了更快、更高质量地生产汽车。”“要做到这一点，你需要真正扩大开发规模，这是我们认为的挑战和新视野。多年来，oem发现低产量的生产很容易，但当你需要在一个月内生产数千个组件时，挑战就来了。”

ABB的工程师正在开发机器人组装单元，以帮助制造商实现这些高产量水平。

“我们希望帮助他们达到500到1,000个单位的卷，然后进一步扩大，”马修斯解释说，加上维持高水平的质量至关重要。“电动机不再是利基产品;他们正在主流，他们需要[组装]对。“

ABB利用其在传统车身车间和动力总成应用领域的丰富经验，开发了一种更灵活的电动汽车电机制造方法。

“我们在标准线上的串行流程意味着所有零件在另一个部分地进入车站，”马修斯解释道。“我们现在现在采取了这个过程，并正在看并行生产。通过更多平行的基站，零件在一起下线，使一个特定部件的所有部件在一起呈现在一起。然后在进入下一个站之前完成完整的组件或主要部分 - 然后完成。“

据马修斯，有并行与串行生产的电动汽车制造商的四个关键优势。“第一个优点是你克服了'一个下来，所有下来'的概念，这可以减慢或停止串行生产，”他指出。“在一个并行过程中，您可以继续运行一两个单元格而不关闭整个行。

马修斯表示:“第二个优势是(资本设备支出)。”“消费规模是基于缩小后的规模。通过并行过程，你可以扩大细胞规模，所以你不必在一开始就投入资金。”

另一个优势是可以在保持在线生产的同时增加更多的产品。此外，Matthews声称并行生产系统更加灵活。

马修斯指出:“我们有客户将电池从一家工厂转移到另一家工厂，因为一家工厂的产量下降，而另一家工厂的产量上升。”“他们把电池搬到工厂，在一周内安装好，并在周末恢复生产。

“新方法有实际的优势，”马修斯说。“我们看到使用这些灵活的方法有5％到10％的效率改进。很多取决于工厂的结构方式 - 无论是布朗菲尔德还是格林菲尔德 - 但在传统的系列生产过程中肯定会有可扩展性和节省性。“

Matthews指出，电动机的装配线与冰线相比有很大的过程。例如，涉及的金属切割和加工得多。

“有加工中心的不再是大银行，并有少钻孔，攻丝，铣，”马修斯说。“我们看到更多的组装，成型机，以及用于加热和固化炉。还有很多更绕线“。

小、重量轻的开端

许多企业家和初创企业都在争先恐后地开发创新电动汽车技术。其中一家是Saietta集团，这家总部位于英国的公司将希望寄托在一种适用于广泛电动汽车应用的新型发动机上。

它的轴流牵引(AFT)电机是模块化的，轻量化和经济实惠。独特的设计特点是双转子，轴向磁通永磁体结合分布式绕组和无轭定子。赛埃塔的第一款商用车型AFT140专为中型摩托车和最后一英里交付车辆设计。但是，该公司声称，其他版本的AFT发动机可以用于其他类型的电动汽车。

由于英国先进推进中心的拨款，该公司正在与多家汽车制造商和一级供应商进行讨论。这笔资金使牛津郡的一家试验工厂的年产量提高到15万辆。但是，赛埃塔的长远计划是每年大规模生产数百万台发动机。为了帮助实现这一目标，该公司正在与Brandauer和AEV集团合作。

“布兰道尔专业从事冲压，它是帮助我们扩大规模的切割和晶粒取向钢的包装，” Saietta的CEO Wicher KIST说。“AEV专业灌封电气部件，这就需要为导电的排热，但是从电气观点来看绝缘。”

根据KIST的说法，电机线圈的独特设计将影响船尾的批量生产。

“大约99％的电动机具有钢结构，其用作梭芯，以便将铜线线圈，”Kist解释道。“但是，我们创建了一种离散线圈，其类似于天线的线圈。

“有了它，我们扭结它以确保一侧的电流与一个磁铁对齐并在另一侧对齐以进行电路。”kist指出。“我们已经完成了96次，[然后插入]每侧六个母线以创建圆圈。

Kist补充道:“然后这些线圈被放置成一个圆圈，并以螺旋的形式排列。”“届时，随着我们逐步进入大规模生产，组装将被设计为自动化，而不是手工制造，这是初始阶段。”

接下来，这些独立的线圈沿着传送带向下移动，并被配对，以获得电流的输入和输出，然后被放入一个定子环，装入固化机，再重新放置到装配线上。

“我们使用的一家公司是皇家恩菲尔德，在印度制造摩托车，”凯斯特解释道。“然而，它希望使电机稍微稍大，粘在一起。该公司还表示令人口兴趣保持汽车制造。“

到Infinitum及以后

另一种新的方法是由Infinitum Electric的工程师开发的，该电动机已经产生了一种使用印刷电路板（PCB）定子的电动机。该公司已开发出用于家用电器的设备，称为IEH系列，较轻50％，比传统电动机更安静30％。它还同意向北美供应商提供涉及混合动力车辆的北美供应商的IEM系列电机。

首席执行官兼创始人本•舒勒表示:“(我们)从每个电机的定子中取出铁和铜绕组，并将铜导体蚀刻到电路板上。”“去掉铁块后，发动机(更高效)、更小、更轻、更安静、更耐用。

舒勒解释说:“我们与一家汽车供应商的合同是研发并将油冷却技术应用于定子。”“我们发现，在整个过程中，我们可以通过用油而不是空气来冷却电机，从而提高定子的功率密度和性能，就像我们在其他产品上做的那样。”

“我们建全电机，但是IEM系列不同于[我们]通用产品不是标准产品线，因为我们没有一个标准的移动性的产品，”他解释说。“虽然我们设计的产品，以客户的需求，有很多现成的现成解决方案。很多车都是不同的，所以他们有不同的功率和电压的要求。”

舒勒说，他的公司的长远目标是成为一个电子电机供应商，大型汽车厂商。他的装备无限马达自信汽车将在道路上，在未来两到三年。

舒勒表示:“(我们的独特特性是)市场电动汽车领域没有其他人做到的。”“那就是去掉熨斗，使用已经在车里的电路板。这样，我们就可以提高效率，消除核心损失。”

另一个优点是储蓄原料。“我们的电动机比大多数大多数更轻，很重要，这很重要，因为整个对电动汽车的运动都建造在气候变化和更高效，”舒勒说。“原材料的运输是一种巨大的贡献，气候变化和我们想要减少的东西。”

据舒勒介绍，EV电机制造业的最大挑战是漫长的发展时间。“更多关于OEM的开发周期和更少的电动机[生产]，虽然您仍然必须创造和批准电机，”他指出。

“我们有一个专有的设计软件平台，我们可以输入用户的规格，命中回车，我们的设计文件然后可以发送到全球的PCB商店，”Schuler解释道。“我们可以在几天或几周内创建样本，而不是几个月或多年来，其中一些产品采取。”

Infinitum Electric的创新设计的另一个优点是传统电机装配线所需的传统资金投资。

Schuler说:“它们经历了许多不同的生产阶段，但我们的是一个简单的PCB，我们可以很容易地打印出数千个。”“这是一个大大简化的生产过程。

“我们的过程是无生产线，”舒勒说。“就像一些的一些半导体厂商的车型，我们订货现成的，现成的组件，而唯一的资本成本是在外壳模具和铸件。而且，如果客户要我们用自己的住房，我们会做到这一点。

“我们实际上只会汇总组件，测试它们并运送给客户，而不是传统的电动机制造商，该制造商必须盖住叠片，绕组绕组和其他一切，”添加舒勒。“他们的方式更加劳动密集型。”

无限电气的生产由目前的5000台，但通过扩大自己的设施，并且还使用合同制造合作伙伴关系的组合，舒勒说，该公司将在2023年达到“数百每年数千台”。

“电动机每年全球消耗超过53％的电力，”Schuler。“当一切接管的电气化接管时，该号码才会增加。但是，如果所有这些汽车都是我们的，我们将能够减少CO₂每年几乎千虫的排放，省高最高为1.2万亿千瓦时。

“我知道这些数字是天上的馅饼，但它显示的差异，使用更轻，更高效的发动机可以使”认为舒勒。

回到未来？

德雷珀实验室公司(Draper Laboratory Inc.)也在开发一种新的电动马达系列，有望比传统电动马达更强大、更高效、更轻、制造成本更低。除此之外，它们不需要稀土材料。

“电动车辆需要从电动机不断增加的性能，但重量和，使传统的电机钢需要的材料，铜线圈和稀土磁铁的成本是有限的，”萨布丽娜曼苏尔，在德雷珀汽车业务发展经理说。“[我们]最近的专利的方法来电动机替换薄，轻和广泛可得的材料的那些材料。

曼苏尔解释说:“几乎所有的电动马达都使用磁力来产生扭矩。”几个世纪以来，工程师们已经知道电场的力量也可以用来制造电动机，但这些所谓的静电电动机被认为太弱，无法与电磁电动机竞争。

“通过利用最先进的材料，新颖的设计和数十年的制造专业知识，[我们是]开发强大的新电动机，打破先前静电电动机遭受的扭矩屏障，”Mansur。

“我们的电子的电机使用薄的电极，以及通过减少80％的重量或更多相对于传统电机的驻极体，”曼苏尔指出。“这转化为一个范围扩展了的用于电动车辆25％（且至多为无人驾驶飞机40％），基于我们的模拟”。