في الآونة الأخيرة استخدمت تيسلا المحركات الحثية (induction motors) في سياراتها (Tesla Model S)، ويتميز هذا المحرك بكفاءته العالية وتكلفته المنخفضة، ولكن عزم هذا المحرك يكون منخفضاً عند السرعات العالية وهذا يمثل عائق للسيارات الكهربائية التي يتعدى وزنها الـ 2000 كيلوغرام، لذلك استخدمت تيسلا مؤخراً محرك (IPMsynRM) في سيارتها (Tesla Model 3) وهو نسخة محسنة من المحرك الحثي (induction motor)، ويكمن الفرق بينهما في الجزء المتحرك (rotor) كما يوضح الشكل (1) حيث في المحرك الحثي يجب تمرير التيار داخل الأعمدة المتحركة لكي تتولد لدينا الحركة الدورانية، بينما في محرك (IPMsynRM) تتولد الحركة عن طريق تفاعل المغناطيس المتواجد في الجزء الدوار (rotor) مع المغناطيس المتواجد في الجزء الثابت (stator) [2].
يتميز محرك (IPMsynRM) بسرعة دورانه العالية والتي تصل إلى 17000 دورة في الدقيقة، ويمتاز أيضاً بأنه أكثر فعالية وصلابة من المحرك الحثي، حيث تم لف الجزء الدوار من المحرك بألياف الكربون وهذا يجعل المغناطيس ثابت بإحكام وبالتالي سيكون المجال الكهرومغناطيسي المتولد أكثر فعالية من المحرك الحثي (induction motor)، ومن أهم مزايا محرك (IPMsynRM) هو عزمه العالي عند السرعات العالية مقارنة بالمحرك الحثي كما هو ظاهر في الشكل (2).
لكي نعرف مدى قوة محرك (IPMsynRM) وضعت تيسلا اثنان من هذا المحرك في سيارتها (Model 3 Performance) وكانت النتيجة هي انطلاق سيارتها من الصفر إلى 60 ميل (97 كم/س) في 3.1 ثانية وبسرعة قصوى بلغت (260 كم/س)، ولكن تيسلا لم تكتفي بهذا القدر فقد طورت هذا المحرك أكثر وأكثر لتصل سرعة دورانه إلى حوالي 20000 دورة في الدقيقة ولكنها لم تصرح بكيفية هذه التطويرات، وفي النتيجة وضعت ثلاثة من هذه المحركات في سيارتها (Model S Plaid) والتي تولد مجتمعة قدرة 760 كيلوواط (1020 حصان) وانطلقت هذه المحركات بالسيارة من الصفر إلى 60 ميل (97 كم/س) في 1.99 ثانية وبسرعة قصوى بلغت (322 كم/س)، وكما يوضح الشكل (3) يمتاز هذا المحرك بقدرته العالية (Motor power) عند السرعات العالية للمركبة (Vehicle speed) [1].
من سلبيات محرك (IPMsynRM) هو حاجته للتبريد أكثر من المحرك الحثي (induction motor)؛ وذلك بسبب تركيبته الداخلية المعقدة والتي تحتوي على المغناطيس في الجزء المتحرك بالإضافة إلى ألياف الكربون التي تم لفها تحت ضغط عالي وباستخدام آلة جديدة وخاصة لصنع هذا المحرك لذلك استخدمت تيسلا أحدث وأكبر نظام المضخات الحرارية لديها، حيث أنه يحسن كفاءة التبريد في الطقس الحار وأيضًا يعمل على تسخين المحرك والبطاريات عند درجات الحرارة المنخفضة لكي يسمح بأفضل أداء للمركبة [1].
تم تطوير البطاريات المستخدمة في سيارة (Tesla Model S plaid) حيث تم إعادة تصميمها لتسمح باستقبال طاقة شحن أعلى بالإضافة إلى طاقة تفريغ أكبر وهي تتكون من 1865 خلية أسطوانية (Cylindrical cells)، تستطيع هذه البطاريات قطع مسافة 390 ميل (624 كيلومتر) للشحنة الواحدة وبقدرة شحن تصل إلى 250 كيلوواط عند استخدام الشاحن السريع ذو التيار الثابت أو مايعرف بـ Tesla Supercharger والذي بإمكانه شحن البطارية للقيادة بمسافة 301 كيلومتر في 15 دقيقة فقط [1]، ويوضح الشكل (4) الوقت اللازم لشحن البطارية إلى نسب معينة حيث يمكن شحن البطارية من نسبة 20% إلى 80% خلال 27 دقيقة فقط.
وأخيراً يظهر في هذا الفيديو التسارع المذهل لسيارة (Tesla Model S plaid) من الصفر إلى 75 ميل (120 كم/س) [4]، وهذا الأداء الرائع سوف يمثل مستقبل منافس بين الشركات المنتجة للسيارات الكهربائية.
