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技術(shù)討論|極氪的Nidec Ni200Ex驅(qū)動軸

2022/11/09
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閱讀需 5 分鐘
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極氪在ZEEKR 001的電驅(qū)動系統(tǒng)上,采用了分別來自于日電產(chǎn)和威睿自產(chǎn)的兩種系統(tǒng),在發(fā)布時的方案中,通過雙電機配置把總功率做到了400kW。這也是當時市場判斷能滿足高速駕駛的特點。

隨著這臺車銷售一年以后,對這套系統(tǒng)的拆解和分析也在逐步進行,我挑選一些重點簡要分析一下。

▲圖1.極氪在電驅(qū)動系統(tǒng)上的配置

隨著極氪替換高通8155芯片,算是把車機上的短板補上,整個零售的銷量處在一個很好的態(tài)勢,這也是傳統(tǒng)汽車企業(yè)在邁往新能源汽車高端化的過程中,一個比較好的突破的例子。ZEEKR 001 2021年銷售量為6007臺,到了2022年1-9月累計36642臺,在當下的新能源汽車銷售環(huán)境下,算是逆勢在搶份額。

▲圖2.極氪001的銷量情況

Part 1、Nidec電驅(qū)動產(chǎn)品

在2020年日電產(chǎn)Nidec就公布了在電動汽車驅(qū)動軸增加新產(chǎn)品,用于中高級車型的200kW電驅(qū)系統(tǒng)Ni200Ex和用于中低端車型的50kW電驅(qū)系統(tǒng)Ni50Ex。Ni200Ex是日電產(chǎn)E-Axle系列的第三款產(chǎn)品,Ni200Ex規(guī)劃的時間是2023年開始量產(chǎn),為了滿足極氪品牌ZEEKR 001上市時間的要求,Nidec拼命提前了生產(chǎn)計劃,在2021年下半年就量產(chǎn)了,這也是在中國新能源汽車內(nèi)卷時代,供應(yīng)商必須滿足的要求。

圖3.Nidec的產(chǎn)品矩陣

Nidec的E-Axle由電機、減速器和逆變器組成,電機、逆變器與差速器在內(nèi)的三軸減速器集成為一體。Ni200Ex中,整個控制的主板形狀的布局為L型,主控的MCU仍采用瑞薩電子,Nidec繼續(xù)采取獨立的IGBT柵極驅(qū)動電路板。

圖4.Nidec的電驅(qū)動系統(tǒng)的概覽

 

Ni200Ex采用英飛凌IGBT(取代了之前的日立IGBT),IGBT模塊為直冷型,集成的功率模塊散熱器,逆變器殼體通過冷卻水路,直接接觸到背面散熱針。IGBT的柵極驅(qū)動板為日電產(chǎn)自己設(shè)計,采用了Rohm的器件。在本土化方面,Nidec采用了法拉電子的匹配逆變器布局形狀的700μF薄膜電容器,替代之前采用的尼吉康1200μF薄膜電容器,也是做了成本優(yōu)化。

圖5.Nidec的驅(qū)動軸內(nèi)部主要電氣系統(tǒng)

 

Part 2、 Nidec電驅(qū)動產(chǎn)品

極氪上,威睿走的扁線和Nidec的圓線的兩種路線是不一樣的。Ni200Ex和之前電機具有相同的繞組方式和固定方法,Ni200Ex采用的是全新設(shè)計,截面形狀發(fā)生改變,定子外徑縮小,維持輸出功率規(guī)格的同時優(yōu)先布局。這種設(shè)計主要是降低了單元高度和驅(qū)動的發(fā)動機罩,在確保后輪驅(qū)動行李箱容積。  

圖6.主要的系統(tǒng)

定子:Ni200Ex的定子采用插入分布式繞組(48槽),通過四根螺栓固定在殼體上等。定子采用傳統(tǒng)的插入分布式繞組,繞組工藝采用盒式插入法,將電磁線漆包線繞好后插入盒中,提高了占積率。

轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子長度為188mm,磁極的磁鐵排列變成∇3片,并有8級斜槽度以降低振動。

圖7.電機系統(tǒng)

小結(jié):寫的比較粗,供大家參考。嚴格來說,全球都在往扁線走,提高功率密度和效率,后面在電驅(qū)動方面的技術(shù)差異,每家投入資源的企業(yè)都差不多,后面我們講講極氪009的144kwh的電池。

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。