初看此題，第一反應是： 莫非海爾也要造車 ？
橫跨行業而都做到頂尖的故事，不乏先例 。例如曾統治手機行業的諾基亞木材加工廠，後來被冠以「技術之本田」榮譽稱號的活塞環廠，等等。作為課題習題：還有一家在汽車核心零部件產業擁有統治力的廚具制造商，大家猜猜是誰？
當年以砸冰箱來強調品質至上的海爾，如今已經做到了家電行業的頂尖，那麽 它是否真的有進軍汽車行業的想法呢 ？
咱們先分析一下洗衣機驅動賽車的事件本身吧。
洗衣機驅動賽車，能跑多快？
從公開資訊得知：車重600kg，使用的是斐雪派克(Fisher&Paykel)直驅電機，功率660W，扭矩45Nm。根據汽車動力學方程式：
F_{d}=m_{1}\frac{dv}{dt}+m_{2}gsin\alpha+m_{2}gf cos\alpha+\frac{C_{D}A\rho v^{2}}{2}
考慮平地，沒坡度，劃掉第2項；車速估計快不哪去，忽略第4項；再兩邊同時乘以速度，就變得簡單啦：
F_{d}v=m_{2}gf v=660
既然是賽車，輪胎、路面條件應該還可以，就以摩阻f=0.015來算吧。這樣可以算出來： 只裝一個電機時，最高時速差不多為27km/h
畢竟電機功率才660W，車速較低也情有可源。與之相比，特斯拉Model 3使用的電機功率是300kW，足足大了500倍。
看來， 如果要真槍實彈地上賽道的話，一個斐雪派克直驅電機不夠，得多裝幾個 。
從上述分析來看， 海爾並不是計劃造車，而是想突出一下斐雪派克直驅電機的優點 。那麽，這個電機有何特別呢？
海爾的直驅電機，有何特別？
如果對電動汽車感興趣，應該對汽車行業常用的兩種電機比較感興趣： 永磁同步電機(PMSM: Permanent Magnet Synchronous Motor) 與 交流感應電機(IM: Induction Motor) 。
最初主要是特斯拉與蔚來汽車使用IM，除此之外的國內電動汽車，全部使用PM，就像蘋果與安卓一樣，儼然是分成了兩大陣營。後來大家發現對立不如融合，特斯拉最新車型Model 3與蔚來最新車型ES6，都是同時使用了PM與IM。
除了PM與IM之外，在電動汽車發展的更早期，有學者 [1] 還考察了 直流電機 與 開關磁阻電機( SRD:Switched Reluctance Drive ) 的套用潛力，主要特征如下表所示：
只要知道海爾電機屬於哪一類，就可以大體判斷出來，它是否適合用來驅動賽車了。
那麽問題來了， 斐雪派克直驅電機屬於哪一類呢 ？從名字來看，既看不出是永磁還是勵磁，也看不出是直流還是交流……
別慌，我們可以找到斐雪派克官網 [2] ，到達產品手冊這一欄。根據45Nm扭矩這一指標，很容易找到使用的電機型號是MB 45T
下載產品手冊，電機的結構圖畫得清晰美觀：
從產品手冊中得知，這是三相永磁電機，有36個轉子磁極(rotor poles)和27個定子線圈(stator poles)，最高轉速1400rpm，最高效率79%。
電機采用的驅動控制方法是無傳感器的 向量控制 (Vector sensorless control)。
向量控制是蘊含著人類智慧結晶、體現著化繁為簡精神的一種控制方法。簡單來說：
- 定子有個磁場，轉子也有個磁場；
- 電機要想轉起來，就是控制電場控制磁場的變化，吸引另外一個磁場，鏈條就是 電流 → 磁場 → 力 → 轉矩 → 速度 ；
- 難度在於，就像追女生一樣，倆磁場靠太近了沒吸重力，離太遠了沒吸重力，再加上轉速這麽快真的很難控制……
- 1970年左右達姆城工業大學與西門子提出了Park變換，一下子化繁為簡了，世界清凈啦！
有個描述Park變換的圖不錯 [3] ：
好吧，我承認幾句話也很難講出其中的精妙之處。如果有興趣，推薦大家去讀一下這篇非常代表早期知乎精神的回答：
總而言之，海爾洗衣機用的 斐雪派克直驅電機， 與電動汽車行業常說的 永磁同步電機(PMSM) 是極其相似的。特點是： 效率高(省電)、功率密度高(小體積大動力)、可靠性高 。當然， 成本也高 。
用直驅電機造洗衣機，是「大炮打蚊子」嗎？
即便在對電機綜合效能要求最高的汽車行業， PM電機在控制方法方面，非常精妙且具有藝術感，也為它帶了很大的優勢：功率密度、效率、可靠性方面都是佼佼者 。就連一開始選擇了IM電機路線的特斯拉與蔚來汽車，從去年也開始的其最新車型Model 3與ES6上啟用PM電機。
那麽問題來了， 斐雪派克直驅電機 與車用PM電機極其相似，是「 大炮打蚊子 」嗎？有必要嗎？就像全鋁車身的汽車不一定更好一樣， 為科技感而硬上科技的事情，要不得 。
調查發現，在海爾2012年收購斐雪派克，將直驅電機用到洗衣機上之前，國內大部份洗衣機都用的單相串勵電機+皮帶傳動 [4] [5] 。 為兩種電機做個對比：
從上述三點來看， 費雪派克直驅電機(或者說車用PM電機) 的優勢， 無論是在洗衣機上，還是在電動汽車上，都能得到恰如其分的體現，並不是大炮打蚊子 。
海爾的「瘋狂實驗室」節目，應如何看待？
作為家電巨頭，海爾能夠擁抱時代變化，一改偉光正但枯躁乏味的廣告形式，做一些喜聞樂見的內容形式，個人覺得 這種態度還是值得稱贊的 ； 用洗衣機來驅動賽車這種腦洞選題，也是非常有創意，投入估計也不小 。
但是，這個視訊呈現得也太太太簡單了吧： 我們計劃用洗衣機電機驅動賽車 → 我們做到了 → 咱們下期見 。額，沒有策劃一點戲劇性的嗎？
海爾洗衣機電機驅動改裝賽車
https://www.zhihu.com/video/1141763376349782016
我搜尋「海爾瘋狂實驗室」，發現視訊做了不止一期。每期選題都挺有意思，但在戲劇表達上都很平淡： 我們要做啥 → 我們到了 → 咱們下期見 。
例如這期： 生撕海爾雷射焊接內筒的2輛越野車：完敗！
其實， 如果能在戲劇性上仔細策劃，應該能獲得好上百倍的效果 。
就比如說，用洗衣機電機驅動賽車這個創意，其實不比 「辦公室小野飲水機煮火鍋」 差。但從效果上來說，「辦公室小野」憑借辦公室 拘謹壓抑的環境和不羈狂放的創意形成的反差 戲劇感，讓她在Youtube上完成了華人圈數一數二的世界級傳播。
辦公室小野：飲水機煮火鍋
https://www.zhihu.com/video/1141764285276430336
參考
- ^ 楊國良．電動車電機驅動控制技術的研究現狀及其發展趨勢．實驗室研究與探 索，2005，24(11)：19~22．
- ^ 斐雪派克官網 https://www.fisherpaykeltechnologies.com/products/direct-drive-motors/
- ^http://blog.sina.com.cn/s/blog_14b4f01c60102xclk.html
- ^http://washer.cheaa.com/2018/0711/539090.shtml
- ^https://www.zhihu.com/question/336213644/answer/759417710
- ^https://wenku.baidu.com/view/c7e819785acfa1c7aa00ccab.html
