电动汽车因其污染小、能量利用率高和优异的动力性能已成为汽车行业的主要发展方向。电动汽车的动力来源于由电池组、驱动电机以及控制系统组成的驱动系统,而电机作为汽车驱动系统的核心部分,其外特性及效率直接影响了电动汽车的动力性能和续航里程。交流异步电机结构简单、成本低以及调速范围大,被广泛运用于电动汽车驱动系统。因此,本文设计了一种电动汽车用交流异步电机,并基于此开展了异步电机的外特性及效率优化。首先,进行了电动汽车交流异步电机设计及分析。基于电动汽车设计指标和主要技术参数,对异步电机的参数进行匹配,设计了电机的主要参数以及定、转子结构,基于此进行了异步电机有限元建模并分析了电机磁场分布,确保了电机初始设计方案的合理性,并对结合仿真分析了异步电机的外特性及效率的影响因素。其次,开展了基于代理模型的异步电机外特性及效率优化。采用了代理模型的方法构建了目标、约束与优化变量的关联关系模型,并根据可决系数等评价指标选择了最高精度的模型,以基速、最大输出功率和效率为目标建立了电机性能优化模型,通过CMOEA-MS、To P以及NSGA-II三种多目标优化算法对模型进行求解,优化后的基速、最大输出功率以及效率都有所提高。然后,开展了考虑制造误差的异步电机外特性及效率优化。在对电机制造误差对电机性能的影响分析基础上,建立了电机可靠性优化框架,研究了考虑制造误差的电机优化建模方法,采用加权响应面法近似电机极限状态面,构建了基速、最大输出功率和效率为目标,定转子参数为随机优化变量,起动性能为约束的可靠性优化模型,并通过序列二次规划方法求解模型,优化后的基速、最大输出功率以及效率都有所提高,电机起动性能的可靠性均有所提高。最后,基于异步电机外特性及效率优化结果,依次对定子铁心叠压、铜转子制造以及定子绕组绕制过程进行阐述,并装配获得异步电机样机,连接样机、驱动与控制、负载等部分搭建了实验平台,对电机基速、最大输出功率以及效率等进行测试,实验结果表明优化后的数据与实验数据在合理的误差范围内,证明了异步电机外特性及效率优化设计的可行性。