一台高性能燃油车只需要一部发动机,它可以是3.0T-V6、4.0T-V8或者8.0T-V12,仅需一部内燃机即可让车辆达到超高性能;可是电动汽车想要实现高性能就需要堆叠电机,普通高性能后驱车只需要一台后电机,四驱高性能车需要两台电机,超高性能车则需要四台电机,为什么不能造出一台超高功率的电动机呢?

相信大多数汽车爱好者都思考过这个问题,只是能找出答案的却很少。

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正确的答案是要考虑电动共计的“功率密度重量比”。

电动机的功率密度是有上限的,就像是内燃式发动机的扭矩匹配车型分析时也会有上限,下面先来看几台高水平电动机的参数。

  1. 上汽集团,F7,7.20kW/kg
  2. 吉利极氪,001 FR,4.40kW/kg
  3. 特斯拉,Model S,2.96kW/kg
  4. 蔚来汽车,ET7,2.22kW/kg

这四台电动机算得上是顶流标准了,功率密度越高理论上性能越强,而功率密度是直接与功率和重量相关的;但理论上是功率密度越高重量一般越低,只是需要了解的是极限而不是这个知识点。

以ZEEKR 009 FR为参考,这台车用了四台电动机,其前双电机重量达到121公斤、对应310kW,后双电机重量达到140公斤、对应620kW;如果要让单电机达到930千瓦的总标准,那么这台电动机会有多重呢?不难想象。

如此笨重的电动机如何布局就成为了大问题,布局之后该如何实现后驱或四驱也成了大问题。

用一台电动机想要实现后驱,硕大的体积就不适合用“后置后驱”模式,能选择的只有像燃油车一样的“前置后驱”;但是电动机又不需要变速箱,那么想要做到前后轴荷均衡就会很难,而且可能会更大程度的压缩驾驶舱的空间,实现四驱会更麻烦。

所以与其选择一台笨重且硕大的高功率电动机驱动四个车轮,那就不如分布式布局动力单元,把一台电动机变成多台,让动力总体不变但可以均衡的分配到每个车桥或车轮。

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并且多电机四驱会带来更理想的驾驶体验,因为控制单元可以精准的控制每台电动机输出的扭矩和功率,这是只依靠一台电动机或发动机并配合传动系统无法实现的;四电机四驱可以让每个车轮都灵活的像手脚一样,想发多大力就发多大力,单发动机四驱车只能让四个车轮以相同的标准输出,就像是木偶,这也是有很大差距的。

综上所述,用多电机驱动要比使用单电机驱动更理想,用三元锂电池要比用磷酸铁锂电池更可靠。

高性能的中高端车基本都用三元锂电池,类型以镍钴锰和镍钴铝为主,现在只有极个别的品牌给中高端车用磷酸铁锂电池。

为何高端车偏爱三元锂电池呢?

因为三元锂电池的“一致性”要优于磷酸铁锂,并且低温性能更强,重点是同样能达到极高的安全性;动力电池一致性也许不太好理解,简而言之,电池一致性可以理解为电池高倍率充电或放电的时候能做到“充放均衡与同步”,很难出现某个或某些电芯异常充放的情况。

高性能车瞬间输出功率可以极其高,不论是001 FR还是其他使用四电机的车,比如仰望U8和猛士917,这些车的峰值功率接近1000千瓦——1兆瓦!此时的耗电量极高,动力电池在以极高的倍率放电,所以都动力电池就必须有超高标准的一致性。如果使用一致性过差的动力电池,结果很有可能造成动力电池在高频率急加速的过程中快速的损坏,结果只能是高频率的去做电池均衡,但也有可能造成电芯失控导致高温失控。

所以高性能车还是需要三元锂电池,目前貌似也只有仰望U8用了比较特殊的磷酸铁锂,其具体表现会如何只有拭目以待,不知道比亚迪有没有什么特殊的东西。

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总结:电动汽车性能越强、电机越多,单电机目前的最高功率在500千瓦以内,但考虑到后驱轿车的实际需要,客观上300-350kW的单电机就是极限了,再高一些就不是一般驾驶员能控制的标准喽,因为电动机的扭矩曲线很特殊。动力电池还是要以三元锂为主,磷酸铁锂电池的主要价值是拉低电动汽车的售价,其最大的优势是制造成本低,就是这样了。

编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布,欢迎转赞评