
一、極氪001 FR 雙碳化硅電驅系統拆解分析報告
產品概要產品名稱:極氪001 FR 雙碳化硅電驅系統(前310kW + 后620kW)搭載車型:極氪001 FR(ZEEKR 001 FR)車輛定位:高性能電動獵裝車,對標Tesla Model S Plaid行業地位:中國量產車功率最大的電驅系統(總930kW/1,265hp)核心突破:前后雙碳化硅 · 后橋雙電機扭矩矢量 · 后驅總功率620kW · 20,000rpm+供應體系:威睿電動(吉利旗下)自主研發制造
?? 目錄
一、產品概述
二、詳細技術參數
三、雙碳化硅電控 四、油冷與熱管理
五、拆解要點
六、對標分析 七、拆解建議
八、總結
一、產品概述
極氪001 FR 是吉利旗下極氪品牌于2023年底推出的高性能電動獵裝車,前軸搭載一臺310kW碳化硅永磁電機,后軸搭載雙碳化硅電機總成(共620kW),系統綜合功率達930kW(約1,265馬力),是中國品牌量產車中功率最高的電驅系統,也是全球少數能與Tesla Model S Plaid直接競爭的電驅方案。其電驅系統由吉利旗下威睿電動(VREMT)自主研發制造。
系統組成(前后三電機 — 2×3合1)
| 2×永磁同步電機(雙電機電橋) | 620kW | 雙電機扭矩矢量 · 雙碳化硅逆變器 · 共殼體電橋 | |
| 930kW (1,265 hp) — 全球量產車最高之一 | |||
核心設計哲學:極氪001 FR 采用了與 Tesla Model S Plaid 相似的"前1+后2"三電機布局,但不同之處在于:? Plaid:前軸1臺異步電機 + 后軸2臺帶碳纖維包裹轉子的永磁電機? 001 FR:前軸1臺永磁SiC + 后軸2臺永磁SiC電機共殼體(雙電機電橋),全系碳化硅FR的后橋雙電機電橋可實現獨立扭矩矢量控制(Vectoring),在不依賴剎車的情況下通過左右輪扭矩差實現轉向輔助。
二、詳細技術參數
2.1 基本規格(前/后分列)
| 20,000 rpm | 20,000+ rpm | |
| 碳化硅 SiC MOSFET | 雙碳化硅 2×SiC | |
2.2 電機詳細參數
| 8層扁線Hair-pin | 8層扁線Hair-pin | |
| 20,000 rpm | 20,600 rpm | |
| 8層 | 8層 | |
?? 8層扁線繞組的關鍵意義:001 FR是吉利體系內首批搭載8層扁線繞組的量產車型(相比之下比亞迪為6層、小鵬為6層)。8層扁線通過增加導體層數,在高頻工況下降低交流銅耗(AC Loss)約20-30%,特別適合20,000rpm以上的超高轉速工況。8層扁線需要更高精度的焊接工藝,目前國內只有方正電機和威睿具備8層扁線量產能力。
2.3 后橋雙電機電橋(核心差異化技術)
后橋雙電機電橋結構示意:
┌──────────────────────────────────────────────┐│ 極氪001 FR 后橋雙電機電橋 ││ ││ ┌──────┐ ┌──────┐ ││ │左電機 │───→ │左減速器│───→ 左半軸 ││ │310kW │ │~9:1 │ ││ │SiC │ └──────┘ ││ └──────┘ ││ ↑(共殼體—鋁合金整體壓鑄+油冷共用) ││ ┌──────┐ ┌──────┐ ││ │右電機 │───→ │右減速器│───→ 右半軸 ││ │310kW │ │~9:1 │ ││ │SiC │ └──────┘ ││ └──────┘ ││ ││ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ││ │左SiC逆變器 │ │右SiC逆變器 │ ││ │(集成在殼體上)│ │(集成在殼體上)│ ││ └──────────────┘ └──────────────┘ │└──────────────────────────────────────────────┘
扭矩矢量控制:兩個電機可獨立輸出不同扭矩(如左輪+300Nm、右輪-100Nm),實現"虛擬差速鎖"和"坦克轉向"效果,無需機械差速器或差速鎖。
三、雙碳化硅(SiC)電控系統
001 FR 最大的技術亮點是全車三臺電機全部采用碳化硅(SiC)逆變器,前軸一個、后橋兩個。三臺SiC逆變器共享800V母線,總功率容量超過1MW。
| SiC MOSFET | SiC MOSFET | |
| 獨立矢量控制(扭矩矢量) |
三路SiC并聯的DC-Link挑戰:
● 總峰值功率930kW,峰值電流超過1,500A(800V母線)● 需采用疊層母線排(Laminated Busbar)降低回路電感● DC-Link電容總容量需>2,000μF以抑制母線電壓紋波● 三路逆變器的開關頻率同步設計,避免差模干擾● 系統EMC復雜度:三路SiC同時開關,共模噪聲疊加——需要更復雜的EMC濾波器設計
四、油冷與熱管理系統
由于001 FR的總功率達到930kW,熱管理是電驅系統設計的最大挑戰之一。威睿電動為其設計了前后獨立的雙循環油冷系統。
| 雙電機共用油路,但分路控制 | ||
| 雙電子油泵(冗余設計) | ||
| ~25kW(雙電機+雙逆變器) | ||
| 雙回路油冷器或大流量板式 | ||
五、拆解要點
5.1 拆解工具準備
5.2 拆解步驟(建議拆后橋雙電機電橋,更有價值)
階段一:后橋總成預處理(4步)
1. 總成整體稱重(評估雙電機電橋的輕量化水平)2. ?? 800V三路SiC同時放電(接地棒連接DC-Link正負極,放電>5分鐘)3. 排放油液(雙電機共用油路,油量~3L,送檢)4. X-RAY透視(重點關注雙電機內部繞組布局和共殼體的油道設計)
階段二:雙SiC逆變器拆卸(Step 5-10 · 重點)
Step 5→拆左逆變器蓋板 → 記錄SiC模塊布局Step 6→拆右逆變器蓋板 → 對比左右模塊方向(對稱/鏡像設計?)Step 7→測量DC-Link總容量(三路共用,>2,000μF)Step 8→測量疊層母線排尺寸和厚度Step 9→拆兩路控制PCB → 記錄MCU型號(對稱性評估)Step 10→稱重逆變器總成
階段三:雙減速器拆卸(Step 11-15)
Step 11→拆左后蓋 → 記錄左減速器齒輪Step 12→拆右后蓋 → 記錄右減速器齒輪Step 13→對比左右齒輪參數(對稱設計的程度)Step 14→記錄半軸接口形式(左/右獨立輸出)Step 15→拆雙油泵系統 → 記錄冗余設計
?? 階段四:雙電機拆卸(Step 16-24 · 核心重點)
注意:兩個電機共殼體,拆卸順序影響觀察對稱性Step 16→先拆左電機端蓋 → 旋變檢查Step 17→壓出左轉子 → 磁鋼布局、轉子表面處理Step 18→拆左定子 → 8層扁線端部高度測量(關鍵對標值)Step 19→記錄左定子扁線排布和焊接工藝Step 20→重復Step 16-19于右電機Step 21→左右定子對比分析:層數一致性、端部高度對稱性、焊接質量差異Step 22→左右轉子對比Step 23→油道分路結構檢查(共殼體油路的分配設計)Step 24→總成殼體稱重(評估雙電機共殼體的輕量化效果)
5.3 關鍵測量記錄表
| 雙電機電橋 | ||
六、對標分析
6.1 核心參數對標(高性能電驅 vs Tesla Plaid)
| 930kW | |||
| 全系SiC ? | 全系SiC ? | 全系SiC ? | |
| 8層 ? | |||
| 雙電機共殼體電橋 ? | |||
6.2 五維度評分(高性能電驅賽道)
6.3 優劣勢分析
? 優勢
1. 總功率930kW中國第一:三臺SiC電機總功率超越Tesla Plaid(760kW),全球量產車中領先2. 雙電機共殼體電橋設計前瞻:后橋雙電機+雙逆變器+雙減速器集成在一個殼體內,空間效率高于Plaid的雙獨立單元3. 8層扁線國內領先:最早量產的8層扁線繞組之一,高頻AC Loss降低20-30%4. 全系SiC+800V:三臺逆變器均用SiC,電壓平臺800V,技術代際優于Plaid的400V5. 扭矩矢量控制:后橋雙電機獨立扭矩分配,操控性能優于單電機+電子差速鎖6. 國產化率高:由威睿電動自研,核心供應鏈自主可控
?? 劣勢/局限
1. 后橋電橋重量大(~115kg):雙電機共殼體電橋雖比獨立兩單元輕,但總重仍超100kg,影響整車簧下質量2. 持續功率保持率可能偏低(~80-85%):三臺電機和三個逆變器集中散熱,高負荷下熱積累嚴重3. 后橋DC-Link設計挑戰大:三路SiC共用母線,電流達1,500A+,EMC和回路電感控制復雜4. 制造精度要求極高:雙電機共殼體要求左右電機參數高度一致(電感差<1%),良率控制難度大5. 維修復雜度和成本:后橋電橋整體更換成本極高,單一故障需拆解整個后橋6. 極速受限(280km/h vs Plaid 322km/h):在極限性能調校方面仍有差距
6.4 成本估算
三組電驅總成本估算(基于行業經驗推測):
| 部件 | 估算成本 | 占比重 |
| 合計 |
相比之下,Tesla Plaid三電機總成成本推測約$6,000-8,000(~¥43,000-58,000),001 FR由于產量較低,單體成本高于Plaid。
七、拆解對標建議
拆解001 FR后橋的十大核心關注點:
1?? 雙電機共殼體的對稱性設計— 左右電機參數一致性測量2?? 8層扁線繞組— 與比亞迪6層、Lucid混合繞組的端部高度/槽滿率對比3?? 三路SiC并聯的DC-Link設計— 總容量>2,000μF的布局和母線設計4?? 疊層母線排(Laminated Busbar)— 厚度/層數/絕緣設計5?? 共殼體油路分配— 左右電機油路是否等長、流量分配均勻性6?? 雙減速器對稱性— 左右齒輪參數是否完全一致7?? 扭矩矢量的電控策略— 雙電機獨立控制的MCU方案8?? 20,000+ rpm轉子的高速平衡設計— 磁鋼固定工藝9?? 三路SiC的EMC處理— 共模濾波器的設計⑩ 殼體輕量化— 雙電機共殼體比兩個獨立單元的減重比例
建議配套對標產品組合
| Tesla Model S Plaid | ||
| 比亞迪八合一 (6層) | ||
| Rivian Enduro | ||
| Lucid Air (雙逆變器) | ||
| Hyundai IONIQ 5 N (PE) |
八、總結
極氪001 FR 雙碳化硅電驅系統是中國量產車中功率最大的電驅系統(930kW),代表了吉利體系在高端電驅技術上的最高工程成就。
對標該產品的核心價值:
1?? 雙電機共殼體電橋 — 國內首次量產的拓撲結構,集成度遠高于兩個獨立3合1
2?? 8層扁線繞組 — 吉利體系最早量產8層扁線,對標比亞迪6層的設計代差
3?? 三路SiC并聯系統設計 — 1,500A+的大功率SiC并聯工程挑戰
4?? 高性能電驅熱管理 — 930kW總功率下的油冷方案
5?? 中國vs全球高性能電驅對標 — 與Tesla Plaid、Lucid Sapphire的直接競爭
一句話總結:001 FR 的后橋雙電機電橋是"中國電驅功率與集成度的天花板",在絕對功率(930kW)和集成創新(雙電機共殼體)兩個維度上都達到了全球頂級水平,是高性能電驅拆解對標不可或缺的關鍵產品。


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