496.22km/h！全球最快的背后：1200V、3000Ps、30000rpm、30C

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）496.22km/h！看到这个数字，你的第一反应是什么？

十五年前，中国CRH380B-6402L动车组在京沪高速铁路徐州至蚌埠先导段创下了487.3km/h的世界铁路运营试验速度纪录。（注：创下574.8km/h世界记录的法国TGV3 V150试验型列车是经特殊改造，不是正常运营编组）

6年前，布加迪Chiron Super Sport prototype在大众Ehra-Lessien测试赛道上以490.48km/h打破最快量产车的极速纪录。

而496.22km/h，是比亚迪仰望U9Xtreme最近在德国ATP高环创下的全球量产车+电车极速纪录。

值得一提的是，在更早前工信部公告中透露的U9赛道版车型上搭载四电机共2220kW（合计约3018马力），曾遭到另一家超跑品牌Rimac公司CEO Mate Rimac的质疑，认为磷酸铁锂电池无法支持其电机输出功率。而仰望在上个月创下的472.41km/h和最近创下的496.22km/h纪录，有力反击了质疑。

四电机超3000匹马力，全球唯一全域1200V平台

根据此前工信部公开的信息，仰望U9 Xtreme搭载了四电机“易四方”系统，单个电机功率为555kW，合计2220kW，合计约3018匹马力。

图源：仰望汽车

毫无疑问，这已经是目前全球范围内量产超跑中输出功率最高的车型。从仰望官方发布的资料上看，仰望U9 Xtreme采用四个轮边电机，采用双同轴的结构，两个电机背靠背水平对置，与电控逆变器模块、减速器等部件共同集成在一个外壳上，这对各个部件的小型化要求极高。

电机总成的功率密度虽然目前还没有具体的参数，但从功率参数与目前其他量产的电机总成对比下，功率密度绝对处于非常领先的水平。

同时，高功率密度电驱的一个难题在于，如何在高功率密度的情况下实现稳定散热，避免热衰减导致无法稳定高功率运行。按照仰望的介绍，他们对U9 Xtreme整车的冷却系统进行了重构，冷却功率提升了133%，电驱总换热效率提升了40%，实现强效抑制热衰减，全程释放极限动力。

那么另一个问题就来了：电驱功率如此高，甚至连冷却系统的功率都翻倍提升，供电系统如何保证恐怖的功率输出？

目前市面上的不少车型已经搭载了800V高压平台，从以往的400V升级到800V，电压的升高一个显著优势就是有利于动力的提升。因为电压提高后，能够利用同样粗细的线束，在电流不变的情况下将输出功率提升一倍。

同样，800V平台能够支撑更高功率输出的同时，还可以提升充电速度，目前800V以上充电桩的峰值功率普遍可以达到400kW以上，可以实现充电5分钟，续航增加300km的快速补能。

无论是从提高输出功率，还是从补能的角度看，高压平台都是电动汽车发展的方向。但800V显然已经无法满足这套超过3000Ps的电驱，所以仰望在U9 Xtreme上采用了全球首个量产的全域1200V超高压平台。

在过去的800V平台上，电驱逆变器中往往会采用1200V耐压的碳化硅MOSFET功率模块，但对于1200V的平台，1200V耐压的碳化硅MOSFET相当于没有了安全冗余，一旦产生尖峰电压会容易造成击穿导致器件失效，这对车辆行驶来说是巨大的安全隐患。

比亚迪在今年3月的超级e平台技术发布会上就展示了自研的1500V SiC MOSFET功率模块，根据比亚迪的介绍，该功率模块具备5大优势：

1.业内首创：满足高达1000V电压平台应用，真正释放了电机的潜能，开启高效电力传输新纪元；
2.高效率、低损耗：5nH低杂散电感设计，相比传统封装可以降低30%动态损耗，提升整车效率和续航能力；
3.长寿命、高可靠性：采用耐高温塑封材料及纳米银烧结工艺，实现了200℃工作结温，功率循环寿命超越常规工艺3倍以上，让芯片在各种极端工况下仍然能够稳定工作，为整车提供了坚实的动力保障；
4.耐振动性能：远超目前可靠性试验标准，随机振动特性曲线可超过14G，±XYZ六向加速度耐受能力完全满足模块侧装、倒装等不同安装方式，满足应用端多样化、灵活性的配置需求，实现随心所欲的功能部署与性能优化；
5.小体积、轻量化：通过塑封模块引线框架、底板一体成型注塑工艺，摒弃传统灌封模块外框设计，降低杂散电感的同时，实现器件尺寸的显著缩减，同输出能力下相较传统灌封模块总体积减小28%，赋予应用端更多设计空间，极大提升了系统的效率和可靠性。

1500V耐压的SiC功率模块也能够满足1000V-1200V的高压平台需求，比亚迪1500V的SiC模块有可能已经被应用到仰望U9 Xtreme上的1200V平台上。另外作为全域1200V平台，这也意味着除了电驱系统之外，包括冷却系统的压缩机、云辇-X全主动悬架的高压油泵，都采用了适配1200V电压的电机，有效提高功率的同时也提升了能量转换效率。

打破极速的关键：30000rpm电机、30C放电倍率电池

在通过高压平台和大功率电机解决了动力的问题，那么要实现极速还有两个关键点：电机转速和电池放电能力。

要实现更高的极速，最简单的理解，就是提高车轮的转速。那么提高车轮转速不同的动力结构也有不同的方式，一是像传统燃油车一样，通过变速箱来改变齿比，通过档位的切换迅速渐进地提高车轮转速；二是提高电车的电机转速。当然也有一些电车为了实现更高的极速或是希望降低高速的能耗，会额外添加一个变速箱。

然而以目前分布式电驱的布局趋势，变速箱额外增加的重量和体积在工程上已经不现实。但另一方面，电机高转也面临材料和结构强度等难题，当电机转速达到一定程度时，转子外沿的线速度可能超越音速，转子将承受超乎想象的离心力。

仰望U9 Xtreme上使用了四个定制开发的30000转电机，电机采用高强度航空铝壳体，高速轴承及970MPa高强度硅钢片转子等顶级材料，每个电机都选用超薄低铁损硅钢片和高耐温等级永磁体，提升电机效率，降低热损耗。永磁体最高可承受200℃高温，具有更强的抗退磁能力。

随后要解决的问题是电池放电能力。2220kW的峰值功率，可以在3分钟内榨干100kWh的电量，相当于需要一块20C放电倍率的100kWh电池。而仰望U9 Xtreme上搭载的赛道级刀片电池，采用磷酸铁锂电芯，实现了高达30C的超高倍率放电能力。

官方表示，这是通过优化电芯、降低内阻，配合全新的双层冷却结构，实现了30C超高倍率放电与极致散热效率，全面提升放电与能量回收性能，极速性能大幅提升。

前面提到的冷却系统功率翻倍，实际上也是为了高性能电池、电机散热而设计的。

除此之外，四电机系统的难点还包括电子差速以及如何通过传感器等保证四轮转速的一致。由于车辆在路面行驶的状况复杂，在控制算法、技术路线上也较为多样且复杂。在四电机系统中，四轮差速控制可以有两种方式实现，一是以汽车左前轮转速作为标定车速，调节其他三个车轮转速，四个车轮绕转向中心同角度旋转从而实现差速；二是基于前轴整体转向设计四轮差速控制系统，控制器通过调节四个车轮毂电机的转速来实现差速，其独到之处在于当电动汽车转弯时，整个前轴可绕前轴中心整体旋转一定的角度。

另一方面如何确保直线高速行驶时保持四个轮速的一致，也需要传感器、电机控制等具备极高的精度以及极低的响应延迟。

仰望通过云辇-X主动悬架系统，借助1200V电压平台带来的油泵性能提升，提高了减震器阻尼带宽，提高弯道行驶稳定性和车辆动态的可预见性。而四电机的控制问题，目前496.22km/h的极速已经证明了其四电机控制系统在超高速工况下的稳定性。

当然，实现极速除了电子系统上的突破，还需要轮胎、刹车系统等多个部件的共同协同，这是车辆系统工程的胜利。

小结：

虽然会有人认为极速对大部分人都没有意义，但汽车发展的百年间，极速一直都是汽车行业皇冠上的明珠，无数车企在过去百年间不断尝试突破极速纪录。而极速也不仅仅是单项参数的突破，而是整个车辆系统中无数部件的协奏曲，代表着汽车工业在材料、电子控制、结构等领域的持续创新，一个个工程难题的攻破。最终这些“无用”的创新和突破，将会以另一种形式，转化为汽车工业发展的关键动能。