极氪001三电技术解析

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●30秒快速了解全文：

　　1.三电是电动车的核心，车好不好不仅要看参数的高低，还要搭配出最适合的方案

　　2.NCM523三元锂电芯+6项系统性安全措施，使电池包兼顾长续航和高安全两个矛盾的需求

　　3.什么是8层发卡式定子绕组技术，如何让电机效率和功率爆表

　　4.挖潜400V电压平台，拿出360kW快充，5分钟NEDC续航增加120km

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●电池如何同时做到长续航和高安全？

　　在电芯层面，想让电池包更安全其实并不难，选择热稳定性更好但能量密度低的磷酸铁锂电池，就能在很大程度上降低电池失效后的风险。而想要实现长续航也很容易，堆满能量密度高却稳定性较差的NCM811三元锂电池（正极镍钴锰比例为8:1:1），也能满足很多人的续航要求。但困难的是，如何同时实现高安全与长续航这两个有些矛盾的要求。

　　为了补上低镍方案造成的能量密度下降，Ni55+电芯将单体最高工作电压从常见的4.2V提高到了4.35V。这相当于通过增加水杯的高度，来让它有更大的容量，使电芯的能量密度达到了250Wh/kg。而在电池包层面，极氪使用了“高集成去模组技术”，也就是目前主流的CTP技术（Cell To Pack，省去模组直接由电芯组成电池包），尽可能的提升电池包的空间利用率。

　　在电池包的安全设计上，多管齐下的系统性方案是提升三元锂电池安全的“良方”。在这一思路下，国内车企已经推出了弹匣电池、蜂窝电池等电池安全技术，极氪001使用的无蔓延不起火技术也属于这一类方案。

　　在条件较为极端的针刺试验中（针刺试验是通过钢针刺穿隔膜人为引起正负极短路，模拟电池遭受导电异物刺穿而引起的短路现象，从而验证动力电池的安全性）极氪001的电池包不仅可以凭借实时防控及时发出警报，在多层隔热、无障碍排热、主动冷却设计的帮助下，短路电池释放出的巨大热量也能得到即时的控制，不会引发周围其他电芯进一步的热失控。PSS熔断器还能迅速切断高压回路，让电池包外壳不带电，防止造成二次伤害。

　　总的来说，极氪001没有为极致的续航先选择NCM811电芯再补安全的天坑，也没有为极致的安全使用磷酸铁锂电池后绞尽脑汁提升续航的短板，而是围绕短板更少的NCM532三元锂材料Ni55+电芯，尝试以系统的方案来兼顾电池包的容量和安全性，这样的设计思路表现在最终的产品力上也更加均衡和有性价比。

●电机如何实现又小又给力？

　　想要评价一款电机产品的好坏，扭矩、功率、效率这些基础参数都是需要比较的项目，但提升这些参数的难度却是有很大差异的。比如扭矩想要做的漂亮并不难，原理跟自然吸气发动机从2.0L扩大到6.0L很类似，把电机加长就能实现。而想要功率大一些、体积再紧凑一些，难度就相应提高了，需要从绕组上下功夫，这涉及到复杂的电磁学知识。三者中最困难的也是需要付出更多成本的，是研究如何提高电机的效率，尤其是提高全工况下的效率。

　　同时，扁线的使用可以让铜线之间的间隙变少，增加相互之间的接触面积，方便铜线上的热量向外界传导。而扁线绕组还可以采用较扁平的汇流焊接方式，能减小无法与定子铁芯接触的铜线长度，同样有利于铜线向定子铁芯传热。这可以使扁铜线电机具备更好的散热性能，让你可以持续保持高速行驶，或者在连续的行驶中拥有更强大的再加速能力。

　　但除了这些好处之外，扁铜线电机也有自身的一些缺点。首先就是加工的难度更大，尤其是绝缘涂层在扁线加工过程中容易产生损坏，导致良品率偏低。而在设计中，铜线也并非越粗越好，交变的电流会集中在导体的“皮肤”上（趋肤效应），反而会导致电机在高频率、大电流工况下电阻的增加，使高速工况的效率不如圆线电机。

　　随着绕组层数的增加，还能在一定程度上提高电机的最大功率，使极氪001(参数|询价)的这台电机可以在尺寸上更极致，6.05kW/kg的功率密度配合200kW的最大功率、384N·m的最大扭矩，足以称得上是又小又强大。

●充电如何实现速度与兼容性的结合？

　　想要提高充电速度，首先要看电池能不能实现快速的充放电。极氪001选用了充电倍率达到2.2C的电芯（充电倍率是充电快慢的一种量度，它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值），同时在充电过程中，云端BMS系统还会对充电过程中电芯的温度分布、电压变化、母线电流进行全程监测，确保充电不过流不过温，保障充电又快又安全。

　　对比同样400V电压下，特斯拉最新的V3超充桩240kW的最大功率、24mm的线缆直径，极氪还是有一定优势的，性能上与保时捷800V电压下最大功率350kW的超充桩在一个量级。当然，想要享受到充电5分钟NEDC续航增加120km的充电速度，极氪还需要加快极充中心、极充站等补能网络的建设，按照极氪目前的规划，到2023年底目标建成不同功率等级的2200个充电站，包含极充中心、极充站、超充站和轻充站，为用户充电提供便利。

　　简单来说，800V是未来，但现在是现在。从400V到800V要改变的不仅仅是个数字这么容易，动力电池、电气系统、空调系统等都要能够耐受更高的电压，需要耐压设计、功率元器件跟得上方案的脚步，落地的成本也是车企不得不考虑的问题。进一步挖掘400V电压平台的潜力，无疑是现阶段更实惠、性价比更高的选择，对于大规模量产的压力也更小。

　　而且，我国已建充电桩还是以500V和750V为主，400V电压平台的电动车可以实现到哪都能“吃饱”，而能满足800V电压平台全功率充电的1000V充电桩目前还处于初期阶段，需要一定的时间才能形成较为完善的布局。硬上800V的结果在短期来看，并不会在充电体验上带来质的改变。毕竟，充电5分钟NEDC续航增加120km，30分钟SOC从10%充电到80%的充电速度，已经很“恐怖”了。

编辑点评：

　　无论是制造一辆车，还是设计一个系统，想要拿出一款卓越的产品，从来就不是把“最好的”堆在一起的简单工作，而是要在不同的甚至矛盾的需求中进行平衡，综合考量后找到“最适合的”组合方案。追求极致不等于钻进某一项技术的牛角尖里，而是要让整辆车的体验更加完美。从523三元锂电芯、400V电压平台的使用上，我们能够看到极氪对当下技术的理解和硬件的整合能力，这样的硬实力才让极氪001同时兼具了性能与性价比这两大购车要素。（文/图 汽车之家 孙一超）