顶尖水平 极氪001电机都有哪些黑科技?

  纠错  2021/8/23 12:51:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

由电池、电机、电控系统组成的三电系统可谓是电动车最核心的部件,电机的优劣对于性能和续航均有着决定性作用。基于全新的SEA浩瀚纯电动架构打造的极氪001,电机效率高达97.86%,远超国内与国外的定下的“2025年”标准,在同级当中绝对算得上是顶尖水平。

在聊极氪001之前,咱们先来了解一下电机的种类。按照电源类型可以分为直流电机和交流电机,而按照电动机按结构及工作原理可分为直流电动机、异步电动机和同步电动机,几种电机的性能特性如下图所示。目前国内的新能源车领域普遍搭载的是永磁同步电机,因为它在相同质量与体积下,永磁同步电机能够为新能源汽车提供最大的动力输出与加速度。

极氪001搭载的是威睿品牌的永磁同步电机,采用水冷的冷却方式,单电机最大功率200kW,最大扭矩384N·m。电机效率高达97.86%,功率密度也达到了6.05kW/kg,效率超85%的面积占比93%。

作为参考,美国2025年的“国标”是电机效率97%,功率密度5.7kW/kg;中国2025年的“国标”是电机效率超80%的区间≥90%,功率密度5.0kW/kg。极氪001搭载的威睿电机在当下就已经超过4年后才将推行的标准,足以见得其实力之强。

将尺寸更紧凑的电机、电机控制器以及减速器形成三合一结构的动力系统成为了时下众多电动车厂商的选择。而在目前电动车普遍使用单速减速器的情况下,想要兼顾性能和续航表现就需要尽可能扩大高效区间,就必须在电机方面下更多的功夫。

受限于电磁设计、材料特性以及绕制工艺,想要进一步在这方面有所提升已经相当困难。所以为了能实现电机又小又强的目标,更粗的扁铜线成为了接下来研发的一个新方向。在空间不变的前提下,可以将定子槽中的铜导线截面积从40%增大至70%,能够显著增强磁场,以至于可以在某种程度上增加20-30%的功率输出。

同时根据电阻定律可知,导体的电阻跟它的截面积成反比。所以换装扁铜线截后电阻会更小,由此带来的好处就是高达97.86%的峰值效率,并且效率超85%的区间也高达93%,在目前的电动车领域处于领先水平。

极氪001的扁铜线电机使用了技术更为复杂的8层发卡式定子绕组技术,相比传统的6层、4层绕组电机,虽然在成本上更高,但却可以大大提升工作效率,所以才能实现200kW的输出功率和384N·m的输出扭矩以及6.05kW/kg的功率密度。

其实如果单纯的想要增加电机的输出扭矩并不难,原理就如同将内燃机的排量从1.0L扩缸至2.0L,只需要将电机进一步放大就可以。然而想要在兼顾性能和空间的表现下实现这个目标,就需要在技术上进行不少的革新。不过这次的极氪001通过换装扁铜线以及成本更高的绕制工艺成功实现了又小又强的目标,再配合上优秀的电池和电控系统,相信会带来相当出色的使用体验。

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