本篇我們聊聊對(duì)于電車最核心、最關(guān)鍵的“超級(jí)電機(jī)”-V8s和V6s。V8s更是以最高27200轉(zhuǎn)/分鐘，打破目前新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的極限。

一、電機(jī)提高轉(zhuǎn)速的瓶頸是什么？目前高性能電機(jī)轉(zhuǎn)速天花板有多高？

電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的突破猶如發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速極限。需要眾多周邊技術(shù)的層層突破。

其中，最難突破的就是轉(zhuǎn)子，由于自身旋轉(zhuǎn)過(guò)快、高轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)離心力，極端情況會(huì)導(dǎo)致變形。

除了轉(zhuǎn)子以外，還有相連接的軸承也要承受巨大壓力；周邊的電線的纏繞方式、電機(jī)散熱+潤(rùn)滑系統(tǒng)；電機(jī)安裝工藝、高壓、高電流下對(duì)導(dǎo)線材料的選擇等等諸多方面缺一不可。

目前，主流的400V高性能電機(jī)最高轉(zhuǎn)速約在16000-17500轉(zhuǎn)/分鐘之間；采用電機(jī)水冷+減速器油冷方式。當(dāng)前特斯拉800V超高壓，8層扁線定子永磁同步電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到20000轉(zhuǎn)。

而這一數(shù)據(jù)也在前不久，被國(guó)內(nèi)主機(jī)廠商的新一代電機(jī)以22000轉(zhuǎn)/分鐘的極致轉(zhuǎn)速而“遙遙領(lǐng)先”。但好景不長(zhǎng)，小米超級(jí)電機(jī)的公布，也順便摘走了“遙遙領(lǐng)先”牌匾。

二、“三大指標(biāo)”和“五大要求”層層捆綁，制約電機(jī)轉(zhuǎn)速提高

電機(jī)是電動(dòng)汽車的心臟，是核心中的核心。

最大行駛里程、加速性能以及最高時(shí)速，一般視為三大核心指標(biāo)。整車能跑得遠(yuǎn)、跑得快、跑得極，全部依靠電機(jī)的性能。

圍繞這三大指標(biāo)設(shè)計(jì)下，對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)就會(huì)提出五大要求：

1、電機(jī)的高過(guò)載能力

電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要自身4-5倍的過(guò)載能力，來(lái)滿足頻繁極限加速和負(fù)載爬坡能力，此時(shí)電機(jī)不能出現(xiàn)“失速”現(xiàn)象。這是一項(xiàng)非常重要的安全指標(biāo)。在行業(yè)中，曾經(jīng)就有車輛出現(xiàn)高速失速現(xiàn)象。

2、較寬的調(diào)速能力

電動(dòng)汽車的最高轉(zhuǎn)速要求達(dá)到在公路上巡航時(shí)基本速度的4-5倍。以滿足低速運(yùn)行輸出恒定大扭矩和高速輸出的恒定功率。

3、需要高功率密度

簡(jiǎn)單理解就是盡量提升電機(jī)功率的前提下，降低重量，做輕量化設(shè)計(jì)?；疽筮_(dá)到1kw/kg以內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)。

4、可控性、精度高

電機(jī)需要有寬泛的可控性以及不同速度下，對(duì)電機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速輸出的精準(zhǔn)控制。這項(xiàng)指標(biāo)直接影響駕乘質(zhì)感。

5、更高的可靠性

電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫、高濕、高功率工況下，需要更好的防水性、更可靠的性能輸出表現(xiàn)。

三、小米超級(jí)電機(jī)捅破天花板，27200轉(zhuǎn)/分鐘背后是技術(shù)全面突破

小米全自研量產(chǎn)HyperEngine V8s電機(jī)，轉(zhuǎn)速高達(dá)27200轉(zhuǎn)/分鐘，功率達(dá)到425kw、單電機(jī)最大扭矩635牛米、最高效率98.11%，這一數(shù)據(jù)打破新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)轉(zhuǎn)速天花板；

聯(lián)合研發(fā)HyperEngine V6/V6s，最高轉(zhuǎn)速為21000轉(zhuǎn)/分鐘，也是行業(yè)一流水準(zhǔn)。

講到電機(jī)參數(shù)時(shí)，我?guī)缀跞套龉P記，沒(méi)有漏掉任何一張數(shù)據(jù)參數(shù)。接下來(lái)，我為大家做個(gè)簡(jiǎn)單的復(fù)盤(pán)和小白化解讀。

四、小米自研HyperEngine V8s：體重輕、力量大

除了我們上圖所見(jiàn)的轉(zhuǎn)速、功率、扭矩參數(shù)以外，還有一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，就是電機(jī)功率密度。

在上一段中我們介紹，最低標(biāo)準(zhǔn)為1kw/kg就是合格標(biāo)準(zhǔn)。而V8s超級(jí)電機(jī)的功率密度達(dá)到了10.14kw/kg，比基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)高出10倍。這項(xiàng)數(shù)據(jù)也超過(guò)了特斯拉當(dāng)下最先進(jìn)水平的60%（6.22kw/kg）。

這項(xiàng)指標(biāo)簡(jiǎn)單的理解就是，電機(jī)輸出1kw對(duì)應(yīng)自身重量是1kg。在同等重量下，能夠產(chǎn)生更大的功率就是集成化、輕量化的更好設(shè)計(jì)。

五、HyperEngine V6/V6s：超越特斯拉電機(jī)

此次首次亮相的小米SU7搭載的就是這兩款電機(jī)。最高21000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速也位居行業(yè)第一梯隊(duì)。

其中，HyperEngine V6超級(jí)電機(jī)的最大功率為220kw，最大扭矩為400?！っ?，而HyperEngine V6s超級(jí)電機(jī)的最大功率則達(dá)到了275kw，最大扭矩為500?！っ住ｋ姍C(jī)功率密度達(dá)到6.78kw/kg。同樣超越了特斯拉目前最先進(jìn)的電機(jī)。

如果你覺(jué)得以上兩個(gè)轉(zhuǎn)速還不夠高的話，那么可以再看看小米超級(jí)電機(jī) 技術(shù)預(yù)研的電機(jī)轉(zhuǎn)速，已經(jīng)達(dá)到恐怖的35000轉(zhuǎn)/分鐘，這項(xiàng)技術(shù)絕不是停留在PPT上，在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，雷總播放了該電機(jī)在實(shí)驗(yàn)室中的運(yùn)轉(zhuǎn)極限。

該電機(jī)通過(guò)碳纖維「激光固化纏繞工藝」，達(dá)到了35000轉(zhuǎn)/分鐘最高轉(zhuǎn)速。

充足的專利技術(shù)儲(chǔ)備，展示了小米在電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力和深厚積淀，也為其未來(lái)產(chǎn)品的多樣性和創(chuàng)新性提供了更多可能。

實(shí)際上，每一次性能的提升都是技術(shù)的再一次進(jìn)步和發(fā)展，都體現(xiàn)出企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。那么，電機(jī)為何能一次再一次突破極限，再創(chuàng)新高呢？

1、AI仿真技術(shù)優(yōu)化轉(zhuǎn)子應(yīng)力

在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就用上了AI仿真技術(shù)。歷時(shí)8個(gè)月、20萬(wàn)次電磁和結(jié)構(gòu)耦合AI仿真迭代以及多輪樣品試制。

現(xiàn)在AI設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸成為一線汽車廠商研究設(shè)計(jì)的主流，譬如車身結(jié)構(gòu)、材料篩選等，通過(guò)AI仿真技術(shù)，可以快速形成推薦方案，工程師再通過(guò)篩選進(jìn)行排查和驗(yàn)證?？梢岳斫鉃?，大數(shù)據(jù)下的GPT功能。

小米這個(gè)強(qiáng)度的AI仿真技術(shù)還是很有看點(diǎn)的，科技大廠在這方面的實(shí)力可見(jiàn)一斑。

2、更高級(jí)的工藝

HyperEngine V8s實(shí)現(xiàn)了98.11%的電機(jī)效率。其定轉(zhuǎn)子硅鋼片的差異化厚度設(shè)計(jì)，將0.2mm的定子超薄硅鋼片與0.35mm的轉(zhuǎn)子超高強(qiáng)度硅鋼片相結(jié)合，強(qiáng)度與效率齊頭并進(jìn)。

另外。高性能釹鐵硼永磁體的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)的54槽6極設(shè)計(jì)專利封鎖，采用了8層Hairpin扁線繞組，槽滿率高達(dá)77%。

小米通過(guò)更高的工藝和繞組方式，提升滿槽率，從而提升電機(jī)的效率和輸出功率。

3、雙向全油冷散熱，S型立體油路設(shè)計(jì)

HyperEngine V8s采用雙向全油冷散熱和S型立體油路設(shè)計(jì)。

定子部分通過(guò)雙循環(huán)立體油路，散熱面積增大了100%，實(shí)現(xiàn)了最高20度的降溫；轉(zhuǎn)子部分則利用專利S型油路，散熱面積增加了50%，達(dá)到了最高30度的降溫效果。

此外，定子硅鋼疊片還采用了“階梯式”錯(cuò)位設(shè)計(jì)，使有效散熱面積再增加7%。

目前，高功率電機(jī)都已全油冷方式進(jìn)行降溫，定子雙循環(huán)立體油路，簡(jiǎn)單理解就是通過(guò)加大循環(huán)系統(tǒng)，讓更多的油給定子降溫。持續(xù)恒溫才能讓電機(jī)工作在最佳狀態(tài)。

小米這個(gè)電機(jī)做得更加極致，油路設(shè)計(jì)、散熱面積、立體循環(huán)還是很有創(chuàng)新性的。

4、電機(jī)材料的提升

小米業(yè)界首發(fā)960MPa最高強(qiáng)度特種硅鋼片，是行業(yè)主流的2倍多(450Mpa)；提升強(qiáng)度。

隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，在電機(jī)內(nèi)部也形成巨大的離心力和應(yīng)力，此時(shí)需要對(duì)電極轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)部件的材料進(jìn)行加強(qiáng)。

小米將再一次提升2倍行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)完成高轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。

核心技術(shù)好比磚石，建造堅(jiān)實(shí)的房屋，需要諸多磚石的層層累積。小米追求電機(jī)最高轉(zhuǎn)速也絕不是炫技，而是扎實(shí)地走好每一步。小米在超級(jí)電機(jī)的領(lǐng)先技術(shù)絕不是以上幾點(diǎn)那么簡(jiǎn)單，發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示，小米為這款電機(jī)申請(qǐng)了155項(xiàng)專利，其中已授權(quán)60項(xiàng)。還在電機(jī)最高轉(zhuǎn)速、電驅(qū)最高效率、功率密度上達(dá)到了中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)和國(guó)創(chuàng)中心雙認(rèn)證的“國(guó)際領(lǐng)先水平”。

六、堅(jiān)持正向開(kāi)發(fā)，重新定義汽車的決心

發(fā)布會(huì)上，小米對(duì)于汽車的定義同樣令人驚喜。

傳統(tǒng)汽車的核心是代步工具，目前的智能汽車是以汽車平臺(tái)為基礎(chǔ)，增添智能化功能。而小米汽車的造車?yán)砟钍琴x予生態(tài)和智能的移動(dòng)智能空間。

小米將汽車、消費(fèi)電子、智能生態(tài)融合。重新定義汽車工業(yè)的技術(shù)棧。

此前雷總曾表示，小米造車的投入是其他汽車制造商的十倍。一般汽車品牌造一輛車總計(jì)投入300人至400人，費(fèi)用在10億元至20億元，而小米汽車的第一輛車整體投入3400名工程師，研發(fā)費(fèi)用超100億元。自研出很多“頂尖的好東西”。

小米電機(jī)轉(zhuǎn)速突破的一大步，在整個(gè)電車技術(shù)發(fā)展中只是一小步。但這一步也彰顯了小米的技術(shù)實(shí)力和技術(shù)儲(chǔ)備。也讓小米汽車在行業(yè)中，邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。在外行人看來(lái)，“這不就是提高點(diǎn)轉(zhuǎn)速么，至于如此鼓吹么？”。從小格局看，可以認(rèn)為這次突破極限是汽車行業(yè)的領(lǐng)先。從大格局來(lái)看，我認(rèn)為這是國(guó)內(nèi)材料、數(shù)控加工、裝配工藝、等諸多基礎(chǔ)工業(yè)的新突破。

如果我們換個(gè)說(shuō)法，基普喬格用1小時(shí)59分40秒跑完全馬為何值得歡呼雀躍？奧運(yùn)會(huì)中每一次世界紀(jì)錄的突破為何會(huì)載入史冊(cè)？因?yàn)檫@些都是“突破極限”的挑戰(zhàn)。

小米歷經(jīng)13年技術(shù)積累，已經(jīng)擁有完備的智能生態(tài)布局，稱之為“全球第一”并不為過(guò)。再加上汽車技術(shù)的全棧自研，率先翻開(kāi)“科技大廠 生態(tài)造車”的新篇章。定位C級(jí)高性能生態(tài)科技轎車的小米SU7也是在新篇章下的第一個(gè)產(chǎn)品。在智能化、性能、安全、健康、等不同維度下，期待有更顛覆、創(chuàng)新的表現(xiàn)。

本篇介紹內(nèi)容也只是小米汽車技術(shù)發(fā)布會(huì)的冰山一角，除了超級(jí)電機(jī)遙遙領(lǐng)先以外，還有摩德納平臺(tái)架構(gòu)、超級(jí)大壓鑄、碳化硅電池平臺(tái)等等。

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