憋了大半年,比亞迪在11月份終于拆解了3萬(wàn)轉(zhuǎn)的全球量產(chǎn)最高轉(zhuǎn)速電機(jī)。要知道,它是單模塊單機(jī)功率可達(dá)580kW,電機(jī)功率密度可達(dá)16.4kW/kg,最高效率98.5%的電機(jī),也是支撐全域千伏高壓和兆瓦閃充的超級(jí)e平臺(tái)的關(guān)鍵部件之一。
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今年三月份漢L、唐L發(fā)布的時(shí)候,其實(shí)比亞迪就重點(diǎn)介紹了這款3萬(wàn)轉(zhuǎn)電驅(qū)總成,宣傳說(shuō)是比亞迪20年技術(shù)的積累才換來(lái)的。
但是由于漢L、唐L并沒(méi)有上賽道,大家也沒(méi)有直觀感覺(jué)。甚至這兩個(gè)旗艦車(chē)型一度不溫不火,銷(xiāo)量平平。
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作為“油電同速”的重要支撐,尤其是2026年將普及兆瓦閃充等超級(jí)e平臺(tái),比亞迪還是選擇拆解之后,給大家科普了這款電機(jī)到底有何奧秘。我們先說(shuō)前提,行業(yè)里做不到3萬(wàn)轉(zhuǎn)主要有2個(gè)原因:
第一,電機(jī)轉(zhuǎn)速到了3萬(wàn)轉(zhuǎn),首先崩掉的就是轉(zhuǎn)子,其次就是磁鋼片都可能崩掉,定子的鐵芯也會(huì)因?yàn)闇u流而發(fā)熱。
第二,電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)就很容易產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),也就是相當(dāng)于在發(fā)電,沖擊控制模塊,造成碳化硅等功率器件損壞。
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比亞迪見(jiàn)招拆招,重新設(shè)計(jì)了3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī),并且實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定量產(chǎn),首搭在旗艦車(chē)型上,核心技術(shù)就包括磁鋼雙面涂層加固、陶瓷軸承絕緣設(shè)計(jì)、電渦流旋變傳感及三重冷卻系統(tǒng)(油冷+水冷+冷媒)。該系統(tǒng)也已獲“中國(guó)心”2025年度十佳新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)認(rèn)證。
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通過(guò)拆解,大家可以知道,這套3萬(wàn)轉(zhuǎn)的電機(jī)其實(shí)是一個(gè)多合一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),主要由三部分組成:電機(jī)本體、電控、兩級(jí)平行軸減速器和差速器。
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電機(jī)方面,比亞迪進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
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第一,比亞迪重新設(shè)計(jì)了硅鋼片,厚度只有0.35毫米,疊加時(shí)涂抹特殊的膠體,使其貼合更加緊密。
同時(shí)還采用了特殊的布置,改善了其N(xiāo)VH性能。并且預(yù)留了油路管道,方便油冷物資從磁鋼周?chē)鲃?dòng),降低高速旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的高溫。
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第二,比亞迪采用了一種陶瓷滾珠殼體的高轉(zhuǎn)速軸承,使得殼體與轉(zhuǎn)軸之間形成了絕緣,在承擔(dān)高轉(zhuǎn)速的強(qiáng)大離心力沖擊的同時(shí),也確保了高電壓情況下的完全絕緣。
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第三,定子方面,比亞迪采用了10層扁線(xiàn)線(xiàn)圈,槽滿(mǎn)率達(dá)到了90%。扁線(xiàn)之間不等距設(shè)計(jì),減少了電流諧波。
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電控方面,比亞迪拿出了看家本領(lǐng)。控制箱主要體現(xiàn)在高度集成上,但是卻不是簡(jiǎn)單的堆砌,3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)配備的電控箱一下子集成了9大模塊:
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BMS、DC-DC、 OBC 車(chē)載充電器、 PDU 高壓配電模塊、智能升壓模塊、智能升流模塊、智能自加熱模塊、能量管理智控系統(tǒng)。如果再算上電機(jī)本體和減速器,這個(gè)電機(jī)其實(shí)算得上是 11 合1。
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值得一提的就是,其中的碳化硅功率模塊耐壓做到了1500V,這是目前量產(chǎn)乘用車(chē)最高等級(jí)的碳化硅功率芯片,來(lái)自比亞迪的自研自產(chǎn),從芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造、模塊封裝,還有測(cè)試應(yīng)用,比亞迪都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了垂直的整合。
而且封裝形式上,他們也從過(guò)去的 HPD 全橋封裝首次采用了半橋封裝。這樣的好處就是,碳化硅芯片體積更小,散熱能力更強(qiáng)。
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最絕的是,該電控系統(tǒng)其實(shí)已經(jīng)是智能系統(tǒng),以后可以附加聯(lián)網(wǎng)功能,通過(guò)OTA升級(jí)策略,進(jìn)一步降低電耗,提升動(dòng)力。
而我們知道,超級(jí)e平臺(tái)之所以能夠支撐3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)的能耗,是因?yàn)槠溆兄鴱?qiáng)大10C充放電的磷酸鐵鋰刀片電池,以及兆瓦閃充功能。
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其實(shí),之所以能夠?qū)崿F(xiàn)兆瓦級(jí)充電,主要是因?yàn)樵撾姍C(jī)可以在充電時(shí)充當(dāng)變壓器使用。
比亞迪官方將該技術(shù)命名為“電驅(qū)復(fù)用”技術(shù),說(shuō)白了就是在停車(chē)充電的時(shí)候把電機(jī)的繞組線(xiàn)圈當(dāng)做變壓器,以此來(lái)提升充電速度,并且不需要額外加裝變壓器。
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比如說(shuō),800V架構(gòu)車(chē)型就需要加裝一個(gè)專(zhuān)門(mén)的變壓器,并且功率也只有60kW的容量,大一點(diǎn)的也只不過(guò)有100kW。但是比亞迪這套超級(jí)e平臺(tái),就能輕松做到兆瓦級(jí)別,甚至再提升20-30%都是可以實(shí)現(xiàn)的。
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這樣一來(lái)就有個(gè)好處:一是降低成本,二是增加充電適用性。有兆瓦閃充樁的時(shí)候,可以輕松實(shí)現(xiàn)兆瓦充電。只有大功率充電樁時(shí),可以通過(guò)雙槍充電、升壓充電達(dá)到240kW以上的充電速度。
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當(dāng)然要做成這個(gè)電驅(qū)復(fù)用并不簡(jiǎn)單,拆解過(guò)程中我們就看到了比亞迪專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)元件、二極管、電容等等。更為精彩還是超級(jí)e平臺(tái)解決了低溫充電的行業(yè)難題。
我們知道,在低溫時(shí)給鋰電池充電可以通過(guò)加熱來(lái)實(shí)現(xiàn),最常見(jiàn)的就是電輔熱,或者油路加熱。但是比亞迪沒(méi)有這樣做,他們采用了獨(dú)創(chuàng)的“電驅(qū)脈沖加熱技術(shù)”。
雖然該技術(shù)比亞迪在漢L、唐L發(fā)布會(huì)時(shí)也有介紹,但是通過(guò)拆解我們可以發(fā)現(xiàn)。該電機(jī)配合的電驅(qū)接口除了傳統(tǒng)的主正和主負(fù),還多了一個(gè)N極的母線(xiàn),就是這根母線(xiàn)將電池包“一分為二”。
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比如漢L EV的電池組一共是一并264串,這個(gè)母線(xiàn)就剛好將電池組從第132顆和133顆電芯處分開(kāi)。這樣做的好處就是可以通過(guò)調(diào)用電機(jī)繞組、電容和功率模塊對(duì)兩個(gè)分開(kāi)的電池組進(jìn)行脈沖加熱,電流每一次震蕩電流都在電芯內(nèi)阻上面,耗能發(fā)熱十幾秒,溫度就能夠提升上來(lái)了。
原理圖其實(shí)比亞迪在發(fā)布會(huì)上都公布了,想要實(shí)現(xiàn)的難度很大。比亞迪就在電控里新增了能量源切斷開(kāi)關(guān)等裝置,而電機(jī)本身已經(jīng)不僅僅是電機(jī)了,其變身成為幫電池升壓、升流、加熱、放電、回收的綜合電驅(qū)動(dòng)裝置了。
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另外,拆解時(shí)我們也不拿發(fā)現(xiàn)3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)的本體和減速器也很大,這是因?yàn)楸葋喌习堰@根為了半軸等長(zhǎng)而設(shè)計(jì)的延長(zhǎng)軸也一起打包塞進(jìn)了殼體。
而市面的一般做法是在殼體的這個(gè)位置做一個(gè)軸承懸置之后再連接到半軸大殼體的作用是為了提高結(jié)構(gòu)剛度,避免和階次噪聲發(fā)生。
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電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)花鍵與齒軸相連,能量經(jīng)兩級(jí)平行軸齒輪減速后傳遞至差速器,再分別到左右輪兩極平行軸齒輪減速器減速比約為10.9。
我們來(lái)?yè)Q算一下,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速是1萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí),車(chē)速大約是 126 公里每小時(shí),那么當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速頂?shù)?萬(wàn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,理論極限車(chē)速來(lái)到了 379 公里每小時(shí)。
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也就是說(shuō),漢L、唐L的最高車(chē)速其實(shí)還是保守了,仰望U9X拿下全球雙技術(shù)的3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)其實(shí)也就是它們的優(yōu)化版本,只是減速齒輪更小一些罷了。
所以說(shuō),漢L、唐L搭載的3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)預(yù)留的升級(jí)空間其實(shí)很大,當(dāng)然預(yù)留下降的空間也很大,以方便進(jìn)一步普及。2025年的最后一次申報(bào)公布,比亞迪給眾多車(chē)型標(biāo)配了額定功率120kW,最高功率240kW的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
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從本質(zhì)上說(shuō),它們其實(shí)就是與3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)有著同根同源的技術(shù)平臺(tái),并且還很有可能使用了可變磁通量系列專(zhuān)利技術(shù),減少高轉(zhuǎn)速時(shí)磁阻和反電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生。從而提升電機(jī)效率、減少發(fā)熱,提升動(dòng)力。
總之,如果我們仔細(xì)了解超級(jí)e平臺(tái),了解這個(gè)3萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī),我們就不難發(fā)現(xiàn)漢L、唐L的技術(shù)平臺(tái)已經(jīng)是天頂星科技了。
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賣(mài)得好不好并不重要,因?yàn)槠浔旧砭褪敲嫦蛭磥?lái)設(shè)計(jì)的,“5年內(nèi)技術(shù)等級(jí)最高”都是謙虛的,其實(shí)相當(dāng)于比亞迪提前在新能源汽車(chē)的珠穆拉瑪峰上插上了旗幟,讓山下的隊(duì)員都朝著這個(gè)方向沖刺。
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