高密度开关磁阻电机（HDSRM）由AEM开发的一种新的、无磁铁的电动机设计有望将电动机的性能与更高的可持续性相结合。
高密度开关磁阻电机（HDSRM）是经过6年研究的高潮，最近已投入生产，并将在几个月内为道路上的商用车辆提供动力。
电机的主要特性之一是不使用稀土永磁体和铜，这两者在电机报废以后很难处理。
电机有望被广泛应用，但最初的开发将集中在商用车市场。
商用车需要比乘用车应付更高的使用率。
他们通常一次要在其性能的顶峰范围上运行数小时，从而在高速公路上跑很远。
因此，需要一种能够长时间保持峰值效率的可靠技术。
商用车领域也非常关注总拥有成本。
AEM相信，成功的电动汽车技术将是那些能够节省成本并带来环境效益的技术。
这意味着要考虑生产效率、维修成本和处置成本。
迄今为止，电动汽车通常使用永磁电动机。
AEM首席执行官James Widmer博士说：“令我们感到震惊的是，在制造未来的电动汽车的道路上，制造商正遭受短期、中期和长期相关的材料问题。
”其中包括用于汽车的稀土元素、永磁体，以及用于电机绕组的铜。
AEM首席执行官James Widmer博士高密度开关磁阻电动机的想法源于2000年代后期的一次博士学位论文，“似乎具有真正的潜力，尤其是在商用车方面”。
开关磁阻电动机几乎一直存在于内燃机中，但是由于其性能较弱而受到限制，从而限制了它们在电动汽车中的使用。
与常见的直流电动机类型不同，在开关磁阻电动机中，电动机的功率传递到定子而不是转子的绕组中。
由于不必将动力传递到运动部件，因此简化了机械设计。
AEM的突破获得了专利，它使得使用与永磁电动机相同的电力电子设备来驱动开关磁阻电动机成为可能。
转子由诸如叠层硅钢片之类的“软”磁性材料制成，并带有凸出的磁极。
定子也有许多极。
给定子绕组加电时，转子运动以使转子磁极与最近的定子磁极对齐。
为了使转子保持运动，一个电子控制系统会在转子对齐之前接通连续的定子磁极的绕组，使其继续旋转。
电机内部结构但是，开关磁阻电动机因其噪声而闻名。
它们还遭受扭矩波动（转子旋转时扭矩变化）的困扰，这使其不适用于牵引应用。
他们需要与永磁电机不同的电力电子设备来驱动它们，但如果没有规模经济，那就是昂贵的。
AEM的突破获得了专利，它使得使用与永磁电动机相同的电力电子设备来驱动开关磁阻电动机成为可能。
尽管在电力电子设备中它似乎是标准的三相电动机，但实际上它是六相设计，可以解决扭矩波动和噪声问题。
电机外形Widmer博士说，开关磁阻电机在三种方面更具可持续性。
首先，在环境方面，如果管理不当，稀土元素的开采和提炼将带来严重问题，并且还会产生大量二氧化碳。
其次，中国控制着全球90％以上的稀土矿产供应。
第三，稀土元素价格昂贵-通常为$100/kg。
（日产Leaf等汽车的电动机大约需要2kg），价格波动较大，特别是考虑到当前的中美贸易战。
“因此，我们的电动机具有相同的性能、环境优势并节省了成本，” Widmer博士说。
AEM开发了一种获得专利的制造工艺，该工艺可以将铝用于绕组铜传统上一直用于电动机，因为它是一种良好的导体并且易于使用。
铝不是很好的导体，不太容易绕线，并且以不同的方式老化。
但是，AEM开发了一种获得专利的制造工艺，该工艺允许将铝用于绕组。
铝的价格仅为铜的十分之一，并且易于回收利用–因为铝的熔点温度低于钢，因此在电动机寿命结束时可以单独回收，而铜则会污染钢。
绕线常规电动机中永磁体的另一个缺点是，如果它们变得太热，它们就会消磁。
在混合动力车辆中，电动机需要使用与内燃机分开的冷却回路。
开关磁阻电动机可以运行得更热，并且可以通过内燃机冷却系统进行冷却。
另一个区别是永磁电动机永远不会“关闭”。
电动机在旋转时将始终产生电流或扭矩。
当不驱动高密度开关磁阻电动机时，它实际上是“关闭”的，并且AEM团队已申请了多个电机设计的专利，该设计允许在任何给定时间打开或关闭一个或多个电机来满足车辆的性能要求–就像可变气缸技术的活塞发动机那样。
因此，多电机系统可以在车辆行驶周期的更广范围内以峰值效率运行。
尽管如此，在纽卡斯尔大学与大型公司合作开发该技术已有数年之久，但采用该技术的进展仍然很缓慢。
AEM的年生产能力为12,000台，其电动机正在其他领域进行评估，例如船用辅助动力（用于绞车等），以及在工业中，它们可以代替感应电动机，并与标准工业驱动一起工作。
Widmer博士说：“任何能够旋转永磁电动机的东西都可以驱动我们的电动机。
”正在装配到卡车上当前的模型只是第一代，正在考虑在乘用车，拖拉机和农用车以及航空航天中的应用。
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