《MIH雙月刊》科技焦點內容節錄

隨著全球電動車市場快速發展，驅動電機技術已成為決定車輛性能、續航力與成本競爭力的關鍵因素。從早期Tesla採用的感應電機，到當前主流的永磁同步電機，再到新興的軸向磁通電機技術，各類電機方案在乘用車與商用車市場中展現不同的技術特色與應用優勢。

電機技術的演進始終緊扣需求的變化。感應電機自19世紀末問世以來，憑藉結構簡單、成本低與可靠度高的特性，長期主導工業與家電應用。

不過，隨著電動車對高效率與高功率密度的強烈追求，驅動系統的設計重點已經出現明顯轉向，永磁同步電機以效率與功率密度的優勢成為主流；軸向磁通電機則憑藉扁平結構與更高的功率密度，逐漸切入高性能或空間受限的車型；而繞線轉子同步電機則因無需依賴稀土磁材，在少數車廠中實現量產，呼應供應鏈自主化的需求。

需求牽引：從工業到電動車的技術轉向

在工業與家電領域，永磁同步電機也逐步取代部分感應電機，特別是在高效率或需要變頻控制的場景，如高效能空調與伺服電機。至於軸向磁通電機，雖然在傳統工業應用仍屬小眾，但其結構優勢與性能潛力，已讓它在航太與高階機械等特殊應用中嶄露頭角。

對台灣而言，乘用車與商用車兩大市場分別代表不同的切入契機。乘用車領域競爭激烈，高階品牌追求極致性能與創新架構，大眾車廠在效率與成本間尋求平衡，新興方案則凸顯供應鏈安全的重要性。此一產業格局雖使台灣難以在整車品牌競爭中直接切入，但也正好凸顯了本地廠商在工業電機與電力電子上的技術累積優勢，台灣具備穩定製程、可靠性高與模組化設計的能力，可在Tier-2或Tier-3供應鏈環節發揮作用，協助國際車廠降低成本或推動模組化架構。

在商用車領域，機會更為務實可行。由於商用車市場規模雖不如乘用車龐大，但需求相對穩定，且車隊經營者高度重視耐用性與全生命週期成本，這正符合台灣廠商長於品質控管與系統整合的優勢，例如像東元電機已在電動巴士與商用車動力系統累積量產經驗，展現台灣技術落地的可行性。未來若能進一步深化模組化設計、強化耐用性並與國際車廠或系統商建立長期合作，台灣業者不僅能在中低階乘用車市場找到切入點，也能在商用車領域打造專屬的技術護城河。

電機技術的關鍵挑戰 散熱、材料與系統整合三角平衡

高功率密度電機設計的首要挑戰在於散熱。液冷與空冷各有優劣：液冷效率高，但系統複雜度與成本隨之增加；空冷結構簡單，卻受限於散熱能力。近年出現的油水混合冷卻提供新的解決思路。部分廠商更進一步採用直接油冷技術，讓冷卻油直接接觸繞組，大幅提升散熱效果，但同時也對密封設計與材料相容性提出更嚴苛要求。散熱挑戰帶出的核心問題，不僅是冷卻本身，而是材料與結構能否承受長期高負荷的環境。

也因此，材料的限制成為電機發展的另一關鍵。稀土供應的不確定性，推動業界尋求替代方案，如繞線式轉子電機與低稀土永磁同步電機。挑戰不僅來自供應鏈風險，還包括高溫下磁材退磁的可靠性。對此，業界積極投入新型磁性材料研發，包括釹鐵硼的高溫改良與釤鈷磁材的應用，以維持性能表現。同時，稀土回收再利用技術也逐漸成熟，為資源永續提供了新的路徑。然而，即使在材料層面找到解方，如何將其與電機設計與電控策略結合，仍是決定最終性能的關鍵。

電機技術的另一突破是不再依賴單一組件，而是仰賴整體系統的協同。電機控制器（MCU）結合碳化矽（SiC）功率元件，已證明能有效提升效率與功率密度。但要真正發揮優勢，電機、電控、冷卻與機械結構必須一體化設計。透過仿真與實測驗證，廠商能在設計階段就平衡散熱需求、材料限制與整體架構，最終縮短開發週期並降低成本。這種跨領域的整合，正是電機產業邁向下一階段競爭力的核心。

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