如今满大街都能够看到“新能源”电动汽车或者电动自行车，大家都在提倡环保低碳出行，不过能够让这些物体通过电能转化为机械能去驱动的电机（Electric Motor）又是谁发明的呢？又是如何发展到今天的呢？小编就通过此文跟大家来浅谈一下电动机的发展史。

在电动机中主要分为直流电机（DC motor）和交流电机（AC motor），而它们的历史可以追溯到18世纪40年代。1740年前后，由苏格兰僧侣Andrew Gordon（安德鲁·戈登）发明了人类第一台电动机，但其原理仅仅是通了电、能转而已，但这个发明也好、发现也罢，总算是迈出了“人类的一小步”；几乎同在1740年代里，美国科学家Benjamin Franklin（本杰明·富兰克林）通过库仑定律打造出了第一台简单的电动装置，但因为当时的电力设施水平有限，难以获得所需的高电压驱动装置正常运行，所以并未用于实际用途。

但随后，人类进入了第一次工业革命时期（1760-1840），大家都知道的，第一次工业革命的标志性产物是蒸汽机，即机器取代畜力，科学界和工程界更注重蒸汽机的实际应用下，例如在1769年先诞生了汽车而非电动车。到了1821年，英国物理学家Michael Faraday（迈克尔·法拉第）在前人（汉斯·奥斯特）发现电流产生磁场的基础上，造出首个真正意义上的原始电动机，虽然没成功，但起码在原理上已经确定了未来电动机的技术框架。时间来到1827年，匈牙利物理学家 Ányos Jedlik（阿纽士·耶德利克）发明了换向器，解决了连续旋转的问题，并且在第二年展示了包含定子、转子和转换器的使用直流电机，但当时并不叫“电动机”，而是叫“电磁自转机”（Electromagnetic Self-Rotors）。

1832年，英国科学家William Sturgeon（威廉·斯特金）使用换向器发明出了第一台直流电动机（DC motor），但该项发明的专利则由随后的美国发明家Thomas Davenpor（托马斯·达文波特）获得，托马斯的直流电动机的转速能达到600转/分钟，原本可以在工业领域的应用让其飞黄腾达，但奈何当时的电池科技实在太Low，导致无法获得长时间稳定的转速，加上托马斯的研发经费无以为继下，只能郁郁而终。

图：Ányos Jedlik在1827年打造的“电磁自转子”，这就是世界上第一台电动机。

图：除此以外， Ányos Jedlik（阿尼奥斯·耶德利克）还为自己创造了一种由他的新电动机驱动的小型模型车。如果小编没理解错的话，电动机驱动的是前轮，而且，其设计思路完全就是1769年居纽发明的蒸汽车的电动机版本，所以，电动车源自汽车这一说法，无论过去还是现在，一点儿毛病没有，至于国内某车企创办人说的什么“汽车用内燃机是历史选择错误”这种谬论，完全就是一种对历史的无知导致，该厂破产倒闭了，真不冤！

到了1834年，普鲁士/俄罗斯人Moritz von Jacobi (莫里茨·冯·雅可比)制造出了第一台真正的旋转电动机，四年后经过无数次改进后，这款电动机发出的功率已能驱动载有14人的船穿过河流，在当时可以说这是一个惊人且重大的发明，不过其输出的功率算不算稳定。

1864年是电动机科技发展的转折点，因为Antonio Pacinotti（安东尼奥·帕奇诺蒂）提出了环形电枢解决方案，此举令到换向器的电刷输出的电流几乎没有波动，并且在1871年Zénobe Gramme (泽诺布·格拉姆) 重新发明了他的设计同时还采纳了Werner von Siemens（维尔纳·冯·西门子）的解决方案，在当时的世界博览会上将一台电动机和距离2公里的发电机这两套直流设备连接起来，而这，也成为人类历史上第一台实现商品化的电动机。从1740年发明，到1870年正式走入商业化应用，足足走了130年。

1886年，美国发明家Frank Julian Sprague（弗兰克·朱利安·斯普拉格）发明第一台实用化直流电动机，可在可变负载环境下实现稳定的转速，这项发明充分利用了当时并不稳定的电力供应网络，该电动机在1887年于弗吉尼亚州的有轨电车上进行了实用化测试，被证明完全可行，1892年投入芝加哥的铁路运输系统中应用。更有意义的是，此项科研成果随后被应用到更多民用领域，例如洗衣机、风扇等家电，其电动机的老祖宗都可以追溯到此。

图：关于Werner von Siemens（维尔纳·冯·西门子）对于电动机的贡献，他虽然不是我们常用的西门子电器的创始人，但是他在1843年到1882年甚至之后的贡献影响十分的大，包括1843年的指针电报机、1879年第一辆电动客运列车、1880年第一部电动电梯以及1881年开通的世界上第一条有轨电车服务和1882年试验测试的无轨电车。

图：一辆 1887年的电动无轨电车在美国弗吉尼亚州进行测试，它使用的是直流电动机驱动，由架空线路提供电力。

图：前排中央那位就是托马斯·爱迪生，他背后那位就是弗兰克·朱利安·斯普拉格，他伟大之处在于今天所有家用电器的实用化直流电动机的鼻祖，就是他的发明。

图：世界上第一辆使用化的电动汽车诞生于法国，由古斯塔夫·特鲁维特的三轮汽车是将同年出现的改进型铅酸电池和西门子电动机嫁接到一辆英国的三轮车上完成的，它就是今天所有BEV电池车的老祖。

除了直流电机，还有的就是多数用于工业发展的交流电机。交流电动机（AC motor）的底层理论诞生于1824年，由法国科学家François Arago（弗朗索瓦·阿拉戈）提出“旋转磁场”理论，该理论在1879年在Walter Baily（沃尔特·贝利）制作的感应电动机上获得验证。至于随后诞生的真正意义上的交流电动机，其实发明者有两位，分别被不同国家的科学界认可：分别是1885年的Galileo Ferraris（伽利略·费拉里斯）和1887年的Nikola Tesla（尼古拉·特斯拉）。但两人分别发明的交流电动机在当时都被认为是“毫无商业价值的发明”。

1887年，Nikola Tesla（尼古拉·特斯拉）预见交流电机对于工业发展的可能性，独立发明了感应电动机后，在1888年获得了带有“四极转子形成非自起动磁阻电动机”、“带有绕线转子形成自起动感应电动机”、“转子绕组具有他励直流电源的真正的同步电动机”的三个专利。除此以外，在此之前特斯拉已经提交过一项关于描述“一种短路绕组转子感应电动机”的专利，不过在此之后的事情就有些混乱了，推崇直流电的爱迪生的竞争对手George Westinghouse（乔治·威斯汀豪斯）买下了很多交流电专利，其中也包括特斯拉的，甚至还聘用了特斯拉为其开发交流电动机，目标是车辆上使用，但结论是“交流电动机不适用于汽车”，1889年时特斯拉也辞职不干了。

图：特斯拉的多相交流500马力发电机，在1839年芝加哥世界哥伦比亚博览会的电力大楼中展出，很明显地，这是一款为工业领域准备交流电机。

到后来，来自波兰的Mikhail Dolivo-Dobrovolsky（米哈伊尔·多利沃-多布罗沃尔斯基）发明了第一个鼠笼式和绕线转子版本的三相感应电动机，也就是我们如今所看到的一些用于工业、轻工机械等等的电机都是采用这类形式。而真的到我们相对比较了解的电动机，还要到1902年，瑞典工程师丹尼尔森在特斯拉感应电动机的旋转磁场的理论基础上发明了同步电动机，而同步电机也有区分三种类型，分别是电励磁式、永磁无刷式、磁阻式，最常见的且采用较多的莫过于永磁无刷式，通过一种转子用永久磁铁代替绕线的同步电动机。到了1920年后，电动机的发展变得缓慢，也许是因为石油的开发以及内燃机技术的提高、也许是电池和电力技术的停滞不前，当然，也因为电动机的成本生产相比内燃机要高且准入门槛低导致。在汽车工业一整个体系里，绝不仅仅只有车企，恰恰相反，背负着这个品牌那个品牌的车企们，也只是整个产业里的其中一环而已，其体量和政治影响力远远不及石化企业、投融界等等领域，而内燃机作为一种可以实现金元流通的商品，无论生产和牵涉的上下游，都比电动机更占优势。

1962年，实用的无刷直流电动机问世，但由于采用的稀土金属比较难得到，到了20年后，无刷直流电动机才被广泛使用，它具备更高的功率输出、更小的封装等优势。到了80年代末，两位科学家Jerry Genco和Norman Smith将定子电气和机械连接到印刷电路板中，从而降低了与永磁无刷电机相关的制造和成本。

图：鼠笼式三相感应电动机由一系列钢层压片构成，当层压堆叠在一起并铆接时，这些孔会形成通道，这些通道填充有导电材料（通常是铜或铝），并通过导电端环相互短路，在开架式交流感应电机中，压铸转子通常包括一体式风扇叶片，可实现高效且经济高效的电机冷却。

图：同步电机的工作原理是基于定子的旋转磁场和转子的恒定磁场的相互作用。

而到了现在，永磁同步电动机依旧是最常用也是最常见的一种电动机类型，当然，这些电动机都与汽车有所挂钩的。如今的电动汽车的电机多数为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、感应电机、开关磁阻电机、同步磁阻电机和轴向磁通无铁心永磁电机这七类，在早期新能源汽车上多数的驱动电机都是采用直流电机，其具备控制逻辑简单、调速性能好、成本低等等优点，但直流电机的固有缺陷让人们不得不放弃，除此以外，还有的就是有刷直流电机以及无刷直流电机采用在汽车上也有各类不适用的问题。如今最多采用的则是永磁同步电机，功率密度高、运行效率高、结构简洁紧凑、转矩大且平顺、调速性能好这些优点成为了不少新能源车型采用的原因。

图：如今众多电动车都在采用永磁同步电动机，优点为高性能、快速加减速、控制精度高。

虽然在20世纪电动机发展出现了停滞，但是也无法阻止科学家们为未来、为社会发展的研究，如今能够拥有如此多电池车、电动车的出现，真的是少不了从前科学家们不停的研究发展，才能造福现在社会的进步，不过未来还会出现怎样的趋势，是否会出现比现在采用的电动机更好的发展，依旧还是未知数。