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50万以内无敌手?极氪ZEEKR 001三电系统解析

2021年08月19日 18:40:06
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来源:EV世纪

作为吉利集团全新高端新能源品牌极氪汽车的首款产品,ZEEKR 001是罕见的首发即爆款的国内自主品牌纯电动汽车。通过对消费者需求的拿捏,以及本身产品综合实力的越级表现,ZEEKR 001在开启预定仅两个月后,就宣布2021年可交付订单全部售罄。最终在7月20日正式锁单接近5000台,平均单车价格超过33万元,出现大量出手即顶配的忠实用户。

获得如此骄人成绩,除了传统的设计、配置卖点外,电动汽车的核心三电系统同样是ZEEKR 001身上十分吸引人的部分。Ni55+单晶高压电芯、高转速发卡绕组电机、完全自研的BMS系统等,ZEEKR 001在核心技术上有着极为强悍的综合实力,在30万级、甚至50万元以内都难寻敌手。

“机芯”高安全电池包

早前为追求极致能量密度同时顺应补贴政策,不少主机厂强上NCM811(镍钴锰比例为8:1:1)高镍电芯,虽然获得了较高能量密度,但是安全性却备受质疑,也引发了不少热失控导致的自燃事故。如今多数新能源主机厂已经回归5系、6系三元锂电池。高镍确实可以明显提升三元电池的能量密度,但是降低钴和锰的占比后,电芯的热稳定性相对更不可控。

ZEEKR 001的Ni55+单晶高压电芯便是5系电池的一种,只是相比普通的523系列,其技术含量要更高,热稳定性和循环能力更出色。Ni55+单晶高压电芯的正极材料(镍钴锰)配比为55:12:33,出色的兼顾了安全性能和电池能量密度表现。同时,Ni55+电芯为无晶界的单晶结构,在材料上提高了电芯的热稳定性,从而提升电芯的循环稳定性,有效降低了热失控的风险。并且在电芯成组时使用了先进、高效的大模组方案,大幅提升空间利用率和成组效率,系统能量密度处于第一梯队。

此外,ZEEKR 001的电池包还使用了多项安全防护技术,实现整体无热蔓延不起火。包括一体式的铸铝高强度轻量化电池包下壳体,360°防护任意角度碰撞;航空级隔热膜,将失控电芯的热量彻底隔绝;多个防爆阀和平衡阀,内堵外疏;自研BMS电池管理系统,实时监测、保护、管理、预警;一体式主动温控系统,电芯始终保持15~39.8℃的最佳工作温度。

极氪汽车在中汽研中心进行了电池包穿刺实验,钢针刺入后,短路的电芯单体最高温度一度高达801℃,但通过层层防护系统,最终电池包也仅仅是产生冒烟现象,无明火、电池包无形变。最终经过数小时后,烟雾消散电池包恢复正常。

高安全的同时机芯电池包还有着出色的高效表现。在目前的400V电压平台下,ZEEKR 001的电池包最高充放电倍数可达2.2C,在自研充电功率高达360kW的极充桩上,充电电流最高在500A左右。最快可实现充电5分钟,补能120km续航,SOC从10%充电到80%仅需30分钟。

值得一提的是,ZEEKR 001的两种规格电池包(86kWh和100kWh),全部采用了完全相同的安全防护和快速充电技术,不存在任何区别。

高效扁线三合一电驱动

ZEEKR 001的双电机版车型前后双电机总功率达到400kW(543马力),最大扭矩768N·m,百公里加速仅需3.8秒,极速达200km/h。双永磁同步电机采用前后完全对称布局,相比异步+同步方案在效率、性能等综合表现上更优。

零百进入4秒内的加速性能已经足以比肩百万级性能跑车,而国内纯电动汽车极速能做到200km/h级别的,除了此前的蔚来汽车外,便是ZEEKR 001了。

拥有亮眼性能的最大功臣便是其所搭载的高效高集成三合一电驱动系统,ZEEKR 001的电驱动系统像很多主流电动汽车一样采用了电机、电机控制器和高压模块的集成式布局,可以有效提升功率密度和驱动效率,电机效率最高达97.86%。不同的是,其驱动电机采用目前最高转速16500r/min的永磁同步电机,与之相比,国内其他同级车型一般在14000r/min左右。

此外该电机还少有的采用了Hair pin发卡绕组技术,定子采用矩形8层发卡扁线绕组,增加了槽满率并提升功率和散热能力。

极致高级材料的堆砌除了直观数据,还有稳定性的表现,极氪001可以做到连续8次最大功率起步无衰减、连续12次极限制动无衰减,100km/h-0的刹车距离仅需34.5米。

为进一步提升效率保障冬季续航里程,ZEEKR 001全系标配直接式热泵系统,可直接为用户增加80公里冬季续航里程。高温高压冷媒直接供热技术,相比PTC加热冬季能耗下降50%,制热速度提升35%,冬季续航提升15%。

编辑总结:随着汽车电动化时代的到来,以电池、电机、电控技术为核心价值的三电技术,将成为企业在新能源汽车市场的主要竞争力来源,也是响应新能源汽车不断升级迭代所需的基本功。极氪“新三电”基于极氪严苛的统一标准,打造了从电芯到电池包到整车系统级安全,从补能到输出到驱动和回收的全链路高效,这是极氪对三电研发与⽣产孜孜不倦地投⼊,从而奠定ZEEKR 001“新三电”的领先优势。

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