高效节能电机的设计是指运用优化设计技术，新材料技术，控制技术，集成技术，试验检测技术等现代设计手段，减少电机的能耗，提高电机的效率，设计出高效节能的永磁发电机。
汽车使用的发电机主要是硅整流发电机，通过电励磁绕组的励磁电流产生磁场，通过励磁绕组的电能只有一小部分转换为用于发电的磁能，电能利用率低，电能的消耗大；转子的励磁绕组易出现烧损、断线等故障，这就必然增加了汽车维护成本。硅整流发电机有两种类型，其一是有刷硅整流发电机，发电机存在电刷滑环结构，因电刷滑环容易磨损而大大缩短了发电机的寿命，故障率较高；其二是无刷硅整流发电机，取消了电刷滑环结构，但它增加了磁路气隙的长度，故使发电机效率降低，增加了励磁电流的消耗。
目前，国内城市的所有公交车辆，普遍采用电励磁式硅整流汽车发电机。但城市公交的路况环境：人多车挤，加上众多的红绿灯和停靠站，一般都处于低速（1000~1200rpm），甚至怠速（800rpm）下运转，而传统的汽车发电机额定转速均较高（2500~3500rpm及以上），低转速下发电机输出电压和输出功率均达不到额定值。这样，发电机既不能为蓄电池补充充电，也无力向点火系统和其他用电设备供电，整个汽车所需要的电能只可由蓄电池来提供，导致蓄电池本身频繁充/放电操作而大幅度缩短了蓄电池的使用寿命。
为了解决这一迫切的现实问题，我们自主研制的两款新型永磁汽车发电机（已获批国家专利，专利号为200810230459.5和200820149768.5），就是保持原发电机定子结构基本不变的情况下，对关键技术的转子结构进行了改进，由稀土永磁NbFeB励磁取代过去的电励磁，取消了滑环碳刷系统，消除了“碳足迹”及火花等故障点和污染源，节省了铜线材，减轻了维护量，整体结构简化，效率提高。尤其重要的是，与一般永磁发电机不同，新型高效永磁汽车发电机的突出特点——零电流转速很低，具有优越的低速充电性能。
