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【重磅】极氪9X后驱双电机740kw拆解分析报告

【重磅】极氪9X后驱双电机740kw拆解分析报告 电动车千人会
2026-08-20
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特点

前言

极氪 9X Hyper 版搭载的三电机系统(前 1 + 后 2 布局)是目前中国量产 SUV 中功率密度最高的电驱总成之一。本报告聚焦其后桥双电机模块(型号 TZ230XYC04),该模块由两台各 370kW 的永磁同步电机集成,合计输出 740kW,占整车 1030kW 总功率的 71.8%。


该后驱电机在三个维度实现了突破:


▪  全球最大镁合金一体化压铸电机壳体(减重约 37% vs 铝合金);


▪同轴集成布局(电机减速器差速器共轴);


▪全 SiC 碳化硅电控配合 900V 高压架构,WLTC 系统综合效率达 92.3%。这三项技术的叠加使其在功率密度、效率和轻量化方面均处于行业领先地位。


本拆解分析基于对实物样件的独立技术评估,旨在为主机厂、Tier1 供应商及研发机构提供对标参考数据,研究过程与原生产厂商无任何关联。


01

产品概览与背景:

“PRODUCT OVERVIEW”


极氪 9X 是吉利旗下极氪品牌推出的全尺寸豪华 SUV,基于浩瀚S(SEAS)架构打造,采用全栈 900V 高压混动架构。Hyper 版和曜黑版搭载三电机系统,是当前极氪产品线中动力最强的车型。


01

整车动力系统架构


极氪 9X Hyper 版采用 2.0T PHEV + 三电机架构:


▪  发动机:2.0T 涡轮增压(型号 DHE20PFZ),最大功率 205kW,热效率超 46%

  前电机(P3):290kW 永磁同步(型号 TZ220QYA01),前置

▪  后电机(P4):双 370kW 永磁同步(型号 TZ230XYC04),后置,合计 740kW

▪  系统总功率:1030kW / 1401Ps / 1410N・m

▪  0-100km/h:3.1 秒(满电)/ 3.3 秒(馈电,仅差 0.2 秒)

▪  最高车速:240km/h


02

后桥双电机定位


后桥搭载两台独立的 370kW 永磁同步电机,每台电机分别驱动左右后轮,实现矢量扭矩分配(Torque Vectoring)。这种布局不仅提供了超强的加速性能,还通过独立的左右轮扭矩控制大幅提升了过弯稳定性和操控灵活性。



关键参数速览 — 后桥单台 370kW 电机

▪  峰值功率:370kW


▪  峰值扭矩:535N・m(官方)/ 710N・m(拆解实测,或为轮端换算值)


▪  最高转速:21,000 rpm


▪   电机类型:内置式扁线油冷永磁同步电机(IPMSM)


▪  电控芯片:全 SiC 碳化硅功率模块(第三代半导体)


▪  壳体材质:全镁合金一体化压铸


▪  系统综合效率:92.3%(WLTC 工况)


▪  制造商:吉利旗下衢州电机厂


02

核心技术规格:

“TECHNICAL SPECIFICATIONS”



03

结构拆解分析:

“STRUCTURAL ANALYSIS”


01

镁合金一体化压铸壳体


该电机壳体是本拆解中最具技术突破性的部件。极氪联合产业链合作伙伴,在国内率先将镁合金材料规模化应用于电机壳体,并宣称这是全球最大的镁合金一体化压铸电机壳体。



技术意义:镁合金压铸过去在汽车上的应用主要限于方向盘骨架、仪表盘支架等小型非承载部件。将其用于电机壳体这类承载 + 散热 + 密封多功能一体件,需要解决镁合金铸造流动性、气孔率控制、耐腐蚀和长期疲劳寿命等工程难题。极氪推动宁波北仑镁合金产业集群建设,从依赖进口设备转向自主研发五轴双主轴机床和 AI 检测平台,实现了国产替代。


02

同轴集成布局


后驱电机采用同轴布局(Coaxial Layout)设计 —— 电机、减速器、差速器集成在同一条轴线上,而非传统的平行轴布局。这是结构紧凑性的核心。


▪  轴向尺寸压缩:同轴设计大幅缩减了电驱动总成的轴向长度,为底盘布置留出更多空间,有利于整车重心平衡。对于极氪 9X 这样轴距 3169mm 但搭载三电机 + 电池 + 油箱 + 空悬的大型 SUV,空间利用至关重要。


▪  传动路径缩短:动力从电机到差速器的传递路径更短更直接,减少了中间齿轮副的数量和啮合损耗,是系统综合效率达 92.3% 的重要结构基础。


▪  NVH 优化:高度集成减少了零部件之间的振动传递通道,配合极氪团队对系统进行的数十次 NVH 调校优化,使整备质量近 3 吨的车型仍保持优异的静谧性。


03

双电机集成方案


后桥搭载两台完全相同的 370kW 电机,每台独立驱动一侧后轮。双电机集成的关键技术挑战在于:


▪  扭矩矢量控制:两台电机可被软件独立控制,分别调整左右后轮的扭矩和转速,实现矢量扭矩分配(Torque Vectoring),大幅提升过弯稳定性和操控极限。


▪  冗余设计:单台电机故障时,另一侧仍可提供动力,提升了系统可靠性。


▪  散热挑战:两台高功率电机紧凑排列,热耦合效应显著,对冷却系统设计提出了更高要求(详见热管理章节)。


▪  主减速比:约 4.1:1 的单档减速比,配合 21000rpm 最高转速,在 240km/h 极速时电机转速仍在其工作范围内。


04

电机核心部件分析:

“MOTOR CORE ANALYSIS”


01

定子(扁线绕组)


定子采用扁线(Hairpin)绕组技术。扁线绕组相比传统圆线绕组具有以下优势:



▪  槽满率提升:扁线的矩形截面使槽内铜线排列更紧密,槽满率可从圆线的约 40% 提升至 6070%,在相同体积下定子可承载更大电流,直接提升功率密度。


▪  交流铜耗降低:扁线在高频下的趋肤效应和邻近效应导致的交流电阻比圆线更可控,有利于高速工况下的效率维持。


   散热改善:扁线与定子铁芯的接触面积更大,热传导路径更短,热量更容易被带走。


▪  制造一致性:扁线绕组通过自动化弯折成型和端部焊接,适合大批量生产,一致性优于手工嵌线的圆线方案。


结合 900V 高压平台,扁线绕组在相同功率需求下可以降低电流,从而减少 I²R 铜耗,这也是系统效率达 92.3% 的重要支撑。


02

转子(内置式永磁体)


转子采用内置式永磁同步(IPM)结构,永磁体嵌入转子铁芯内部(而非表贴式 SPM),这一设计选择具有深刻的技术考量:


▪ 磁阻转矩利用:IPM 结构中,由于直轴(d 轴)和交轴(q 轴)磁阻不同,除永磁转矩外还可利用磁阻转矩(Reluctance Torque),有效拓展了电机的恒功率运行范围,对高转速(21000rpm)工况至关重要。


▪ 高速强度:永磁体嵌入转子内部,由转子铁芯保护,承受 21000rpm 高速旋转时的离心力,比表贴式更安全可靠。


▪  弱磁扩速:IPM 结构的弱磁控制特性更适合宽速域运行,从低速大扭矩到高速恒功率区域都能保持高效。


▪ 永磁体材料:预计采用高性能钕铁硼(NdFeB)永磁体,可能在高温工况下采用镝(Dy)掺杂以提升矫顽力,保证 21000rpm 高速和大电流工况下的抗退磁能力。


03

冷却系统(油冷方案)


该电机采用油冷方案(不同于传统水冷),关键设计特征包括:


▪ 内置油冷通道:据资料显示,电机壳体内部冷却油道采用 3D 打印一体成型工艺,冷却流量较传统方案提升约 30% 以上。


▪ 定子油冷:冷却油直接喷淋或浸润定子端部绕组,相比仅冷却壳体外壁的水冷方案,散热效率显著提升 —— 这对于 370kW 级别的功率密度至关重要。


▪ 转子油冷:高功率 IPM 电机转子内部的永磁体温升是制约峰值功率持续时间的瓶颈。油冷方案可通过转子轴内油道将冷却油输送至转子内部,直接冷却永磁体。


▪ 峰值功率持续:得益于高效油冷,该电机可在峰值功率下持续约 30 秒不衰减,足以在封闭赛道完成一圈并保持尾速。


▪ 双电机热耦合管理:两台 370kW 电机紧密排列,热场叠加效应明显。油冷方案可通过串联或并联油路设计,分别管理两台电机的温度梯度。



油冷 vs 水冷对比

油冷方案使用自动变速箱油(ATF)或专用电驱油作为冷却介质,其优势在于可以直接接触电机内部带电部件(油是绝缘体),实现 “直接冷却”。相比仅冷却壳体的水冷方案,油冷的散热效率可提升 3050%。代价是油的比热容(约 2.0 kJ/(kg・K))低于水(4.2 kJ/(kg・K)),需要更大的流量来带走同等热量。



05

电控系统分析(SiC 碳化硅):

“INVERTER & POWER ELECTRONICS”


后驱电机配套全 SiC(碳化硅)功率模块,属于第三代半导体技术,这是 900V 高压架构的必要支撑。


01

SiC 技术优势

02

900V 高压架构与 SiC 的协同


900V 高压平台与 SiC 功率器件是相互成就的关系:


▪更高电压 → 相同功率下电流更小 → I²R 损耗降低 → 线束和连接器可以更细更轻


▪SiC 的高频开关能力 → 电机电流波形更接近正弦 → 谐波损耗降低 → 电机效率提升


▪SiC 的低开关损耗 → 高频 PWM 调制的热损耗可控 → 电控体积缩小 → 利于双电机紧凑布局


▪电池工作电压 787V(CATL 89Ah 电芯),与 900V 系统架构匹配


03

双电机电控集成


两台 370kW 电机的电控系统需独立控制但物理集成在一起。SiC 模块的小型化优势使得双电机电控总成的体积可控,可以与电机本体集成(三合一 / 多合一电驱总成),减少高压线束长度,降低电磁干扰(EMI)。



06

热管理系统:

“THERMAL MANAGEMENT”


740kW 后桥双电机的热管理是系统设计的核心难点。两台 370kW 电机紧凑排列,峰值工况下的总热量输出极为可观。


01

冷却架构


▪  电机油冷:3D 打印一体成型油道,冷却流量提升 30%+,直接冷却定子绕组和转子永磁体;


▪  电控液冷:SiC 功率模块配有独立液冷板(水 / 乙二醇),与电机油冷系统可能通过油冷器进行热交换;


▪  减速器润滑冷却:同轴集成设计中的减速器齿轮油可能与电机冷却油路共享或独立循环


02

持续性能与热平衡


据资料,该电机在峰值功率下可持续约 30 秒不衰减。这一指标背后是精确的热平衡设计:


▪  30 秒峰值工况的温升在设计裕度之内(永磁体温度通常限制在 150180℃以防止不可逆退磁);


▪  超过 30 秒后,电控系统会逐步降低功率输出,进入 “持续功率”模式;


▪  馈电状态下 0-100km/h 仅比满电慢 0.2 秒,说明即便在大功率放电 + 发电工况下,热管理系统仍能维持性能。




对标参考

保时捷 Taycan Turbo S(750kW overboost)在弹射起步模式下可连续进行 10 次全力加速而无衰减,其热管理方案是行业标杆。极氪 9X 后桥 740kW 双电机的 30 秒持续峰值功率设计,在 SUV 品类中处于领先水平。



07

轻量化与材料分析:

“LIGHTWEIGHTING & MATERIALS”


极氪 9X 整备质量约 2,840-3,050kg,减重是提升能效和操控的关键。后驱电机系统在轻量化方面做出了多个层面的努力:




镁合金壳体的产业化意义

这是镁合金在汽车电机壳体领域的首次大规模量产应用。此前镁合金压铸的瓶颈在于:


▪  铸造流动性差导致气孔率高;


▪  耐腐蚀性差(镁的电极电位低,易发生电偶腐蚀);


▪  加工设备依赖进口。极氪通过联合宁波北仑镁合金产业集群,自主研发五轴双主轴机床和 AI 检测系统,实现了从材料到工艺到检测的全链条国产替代。


08

竞品对标分析:

“BENCHMARKING”


将极氪 9X 后桥双电机与全球同级高性能电驱系统进行横向对比:


对标结论

▪  极氪 9X 后桥单台 370kW 电机功率在同级 SUV 中为最高,甚至超过保时捷 Taycan Turbo S 的后桥单电机(335kW);


▪  900V 电压平台高于多数竞品的 800V/400V,配合全 SiC 电控,系统效率 92.3% 领先;


▪  镁合金壳体是目前全球量产电驱系统中独一无二的轻量化方案;


▪  21000rpm 转速与仰望 U8 持平,高于保时捷 Taycan(16000rpm);


▪  作为 PHEV 车型(非纯电),后桥电驱功率 740kW 的规模在混动 SUV 品类中是断层式领先。



09

关键发现与技术评估:

“KEY FINDINGS”


01

镁合金壳体量产化突破 


全球首次将镁合金一体化压铸规模化应用于电机壳体,减重 37%。背后是宁波北仑镁合金产业集群的全链条国产替代(材料-设备-检测)。这一技术路径对其他 Tier1 和主机厂具有示范效应,预计将在未来 2-3 年被行业跟随;


02

370kW 单机功率密度领先


单台永磁同步电机 370kW,配合 21000rpm 最高转速和油冷方案,功率密度在量产 SUV 品类中处于最高水平。30 秒峰值功率不衰减的热管理能力确保了赛道级持续性能;


03

同轴布局的工程价值


同轴集成(电机-减速器-差速器共轴)不仅压缩了轴向尺寸,更是系统效率 92.3% 的结构基础。对于三电机 + PHEV 布局的全尺寸 SUV,空间效率是系统能否落地的关键约束;


04

4. 900V + 全 SiC + 扁线的系统协同


900V 高压降低电流→SiC 降低开关损耗→扁线降低铜耗→油冷带走热量。四个技术要素形成正向循环,每一环的效率提升都放大了其他环节的收益。这是中国电驱系统集成能力的代表性案例;


05

馈电性能保持能力


满电 vs 馈电 0-100km/h 仅差 0.2 秒,说明电驱系统的热管理和功率调度在大功率放电 + 发电的复合工况下仍能维持性能。145kW 大功率 P1 发电机保障了馈电工况下的电力供应;


06

供应商体系高度自主化 


电机来自吉利旗下衢州电机厂(VAT 电驱动),电芯来自 CATL吉利合资公司,镁合金产业链依托宁波北仑产业集群。核心三电部件基本实现吉利集团内部供应,垂直整合程度高,成本控制和供应稳定性具有优势。



10

供应链洞察:

“SUPPLY CHAIN INSIGHTS”


基于拆解分析和公开资料,后桥双电机系统的主要供应商体系如下:


▪  电机总成:吉利衢州电机厂(VAT 电驱动)—— 前 290kW + 后 370kW 电机均为该厂出品,吉利集团内部供应;


▪  SiC 功率模块:第三代半导体 SiC 碳化硅模块,预计供应商为瞻芯电子 / 士兰微 / 芯联集成等国产 SiC 方案商或国际巨头(Infineon/Wolfspeed);


▪  镁合金壳体:宁波北仑镁合金产业集群 —— 极氪联合产业链伙伴开发,自主研发五轴双主轴压铸机床和 AI 检测系统;


▪  永磁体:钕铁硼(NdFeB)永磁体,预计供应商为宁波韵升 / 中科三环 / 金力永磁等国内稀土永磁龙头企业;


  扁线:扁铜线绕组,预计供应商为精达股份 / 长城科技等电磁线企业;


▪  轴承:高速轴承(21000rpm),预计供应商为舍弗勒 / NSK / 人本;


▪  电芯:CATL-吉利合资公司(骁遥电池),70kWh 三元锂 NMC,工作电压 787V,容量 89Ah。



对标采购建议

对于需要采买该电驱总成进行拆解对标分析的海外主机厂 / Tier1,建议重点关注:


▪  镁合金壳体压铸工艺参数和壁厚分布;


▪  扁线绕组的槽满率和端部焊接工艺;


▪  SiC 功率模块的型号和封装方案;


▪  油冷通道的 3D 打印工艺和流量分布;


▪  双电机扭矩矢量控制策略的软件架构。


11

结论与建议:

“CONCLUSION”


极氪 9X 后桥双电机(TZ230XYC04,2×370kW=740kW)代表了 2026 年中国量产电驱系统的最高技术水平,在功率密度、系统效率、轻量化三个维度均达到了行业领先:


▪  功率密度:单台 370kW + 21000rpm,同级最高;


  系统效率:92.3% WLTC,900V + 全 SiC + 同轴布局的综合成果;


▪  轻量化:全球最大镁合金一体化压铸电机壳体,减重 37%;


  热管理:3D 打印油冷通道,30 秒峰值功率不衰减;


▪  持续性能:馈电 vs 满电仅差 0.2 秒,消除混动性能衰减痛点。



对行业对标者的建议

该电驱系统是研究中国新能源汽车电驱集成能力的标杆级样件。建议关注以下对标方向:


▪  镁合金壳体的压铸良率和成本对比(vs 铝合金方案的全生命周期成本分析);


▪  双电机扭矩矢量控制策略在不同工况下的控制逻辑;


▪  SiC 功率模块的热循环可靠性;


▪  21000rpm 高速轴承的润滑和磨损特性;


▪  扁线绕组在长期高温工况下的绝缘老化特性。

来源:RIO电驱动

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