近年来，研究人员研究和分析了各种材料，包括碳纤维和聚合物基复合材料。改进元器件的设计，评估电动机中先进材料的使用，克服了目前技术水平下的很多问题。例如，感应电动机的主要部件之一是启动线圈。它通常由金属材料制成，如铜、铝和硅钢。改变外壳使用的材料，使用纤维增强聚合物，可以减轻这些部件的重量，从而提高电动机的整体效率。
来自印度和波兰的研究人员专门研究了轻量级材料在电动机改进中的使用，研究结果已经发表在期刊《能量》上。电动机是应对气候变化，实现零碳目标的关键之一，尤其是在电动汽车领域。如何在降低车辆自重需求的同时保持动力和效率，一直是设计者的难点。作为电动汽车的三大电芯之一，在设计上有挑战和突破，尤其是其结构所用的材料，如快速脱碳的迫切需要，促使了设计过程中对大功率、高效率、轻量化设备的研究。
为了克服电动机的重量问题，保持最佳效率，研究重点是在水冷系统等部件中使用轻质先进材料。
目前高性能电动汽车使用不同的电动机冷却系统，其中水冷系统应用广泛，而不是传统的风扇冷却系统，后者有些笨重。所以水冷系统可以在不牺牲车辆重量和性能的情况下，保持电动机的冷却和高效率。
但是水冷系统本身的一些问题其实限制了电动机设计的优化。首先，这些系统、管道等都可能发生泄漏。这可能会降低电动机的整体效率，导致潜在的过热，进而导致过热和水损坏的安全问题。合理的设计和维护变得更加重要。此外，随着对这些系统中的复杂机械(如泵、管道和散热器)的高需求，出现了挑战，这使得它们比传统的风扇冷却系统更难维护。
近年来，研究人员研究和分析了各种材料，包括碳纤维和聚合物基复合材料。改进元器件的设计，评估电动机中先进材料的使用，克服了目前技术水平下的很多问题。例如，感应电动机的主要部件之一是启动线圈。它通常由金属材料制成，如铜、铝和硅钢。改变外壳使用的材料，使用纤维增强聚合物，可以减轻这些部件的重量，从而提高电动机的整体效率。
为了探索不同的可能性，使用了各种轻质先进材料来减轻电动机的整体重量，而不牺牲这些关键器件的整体功效和性能。具体来说，焦点最后还是在“液冷电机”上。作为一个案例实践，研究人员选择了一个0.5马力的电动机，这是一个传统的风扇冷却感应电动机，以展示水冷系统如何提高电动机的效率。在电动机的基础上，用CAD方法设计了一个风扇冷却电动机。剥离基准电动机，测量组件的尺寸和重量。热分析表明，与传统的全封闭风扇冷却电动机相比，轴向套管水套的冷却效率更高。使用有限元分析来评估温度范围和梯度的差异。水冷电动机的温度范围低于风扇冷却电动机的温度范围。同时对玻璃纤维增强聚合物复合材料PA6GF30进行了评价，其降低系统最高温度的能力几乎与铝相当。
虽然这项研究已经证明了在电动机设计(尤其是水冷系统)中使用轻量化材料(尤其是PA6GF30)来减轻重量，可以同时保持相近的效率和性能，但仍有一些方向有待未来研究。研究中所用材料的显著减重显示了这一研究领域的前景。
最后，改进电动机的下一步是评估用于电机外壳的轻质低密度材料。选择与冷却系统兼容的合适材料将是一个重要的方向。尽管仍有挑战需要克服，但这项研究为材料科学和设计领域做出了重要贡献。
