Elmotor

Elmotoren er hjertet i enhver elbils drivlinje og udfører grundlæggende den samme opgave som en forbrændingsmotor i en almindelig bil: den omsætter lagret energi til den roterende kraft, der får hjulene til at dreje. Den afgørende forskel ligger i energivejen. I stedet for at brænde brændstof af for at skabe tryk og bevægelse udnytter motoren samspillet mellem magnetfelter og elektrisk strøm og omdanner den kemiske energi i batteriet direkte til mekanisk arbejde. Denne elektromekaniske omdannelse er bemærkelsesværdigt effektiv, og moderne traktionsmotorer omsætter rutinemæssigt mere end 90 procent af den tilførte elektriske energi til nyttig bevægelse, mod de typiske 30 til 40 procent for en benzinmotor.

Mekanisk består motoren af en fast yderdel kaldet statoren og en roterende inderdel kaldet rotoren. Vekselstrøm, der føres gennem statorviklingerne, skaber et roterende magnetfelt; rotoren, der enten bærer sine egne permanente magneter eller får induceret strøm i sig, trækkes rundt i forsøget på at følge feltet, og dens aksel overfører det resulterende drejningsmoment gennem en enkelttrins reduktionsgearing til hjulene. Fordi magnetfeltet kan styres med stor præcision af effektelektronikken, kan motoren levere kraft jævnt og kontinuerligt over et enormt hastighedsområde, og derfor har elbiler hverken brug for en gearkasse med flere trin eller en kobling.

For føreren er det mest slående træk måden, drejningsmomentet leveres på. En elmotor yder sit maksimale drejningsmoment fra nul omdrejninger i minuttet, så den fulde trækkraft er til rådighed i samme øjeblik, speederen trædes ned, hvilket giver den ubesværede acceleration uden forsinkelse, der kendetegner kørselsoplevelsen i en elbil. Der er ingen grund til at bygge omdrejninger op eller vente på, at en turbolader kommer i omdrejninger. Motoren er desuden næsten lydløs, fri for vibrationer og indeholder meget få bevægelige dele, hvilket betyder lavt vedligehold og enestående driftssikkerhed gennem en lang levetid.

Den samme maskine kan køre baglæns som generator. Når føreren slipper speederen eller bremser, drejer hjulene rotoren, og motoren producerer elektricitet, der føres tilbage til batteriet, mens modstanden bremser bilen. Dette er grundlaget for regenerativ bremsning, der genvinder energi, som en almindelig bil ville spilde som varme, og mærkbart forlænger rækkevidden ved bykørsel.

To hovedtyper dominerer. Permanentmagnet-synkronmotorer bruger magneter af sjældne jordarter i rotoren og tilbyder høj effektivitet og effekttæthed i en kompakt pakke, mens induktionsmotorer (asynkronmotorer) undværer magneter og i stedet inducerer strøm i rotoren, hvilket bytter lidt effektivitet for lavere pris og uafhængighed af forsyningen af sjældne jordarter. Mange ydelsesorienterede elbiler kombinerer begge typer over to aksler. Motoren arbejder aldrig alene: den afhænger af inverteren til at forme den vekselstrøm, der føder den, af højvoltsbatteriet til energien og af et dedikeret kølekredsløb til at styre den varme, der opstår under vedvarende hård belastning.