一文读懂科尼赛克"地表最强"动力系统秘密- 大数跨境

电动车千人会

2025-10-16

导读：科尼塞克（Koenigsegg），这家源自瑞典的小型手工超级跑车制造商，是一个融合了艺术与梦想的公司。

导语：科尼塞克（Koenigsegg），这家源自瑞典的小型手工超级跑车制造商，是一个融合了艺术与梦想的公司。自创立以来，始终秉持着“打造出全世界最快的汽车”的初心，以匠心独运的设计和极致的性能为核心竞争力。在过去25年的深厚积累之上，造就了诸多"地表最强"的速度艺术品。

第一曲：我们会聊聊Koenigsegg Gerema，这款源自瑞典全球限量仅300台的速度艺术品，通过解读Gerema的动力系统的拓扑和特征参数，了解TA是如何做到0~100km/h加速1.9秒、最高时速400km/h的？

第二曲：我们会解密Koenigsegg首款自主研发的驱动系统，是如何通过[850V 6相 SIC逆变器] + [混合式轴向-径向磁通电机] + [双行星减速器] 实现了"地表最强"动力输出？他们究竟长什么样子？有什么技术特征？关键指标参数是什么？又带来了什么样的技术优势？

第三曲：我们聚焦<混合式轴向-径向磁通电机技术>，探讨这一技术方案背后的奥秘，为了搞清楚下面几个问题：

1. 为什么轴向磁通并未在电动汽车中普及？
2. 轴向磁通、径向磁通，究竟哪个更好(机理解释、各自优势、对比说明)？
3. 混合式径向-轴向磁通电机有什么样的技术特征？
4. 混合式径向-轴向磁通电机到底好不好？有什么样的挑战需要解决？

第一曲

1. 为什么叫Gerema？

2. Gerema，如何做到了"给予更多"？

为什么叫Gerema？

Koenigsegg Gemera 的名字是瑞典语单词“ge”和“mera”的串联，前者意为“给予”，后者意为“更多”。从名字可以看出，Koenigsegg是一个充满艺术与梦想的公司，正如他们的初心"打造出全世界最快的汽车"一样，以匠心独运和极致性能为核心，让Gerema能在过去25年的积累之上能"给予更多"，继续在跑车界书写传奇。

图片来源：科尼塞克

Gerema，如何做到了"给予更多"？

Gemera，作为科尼赛克（Koenigsegg）品牌的首款四座超级跑车，不仅继承了科尼赛克在速度与性能上的卓越传统，更在动力系统方面实现了前所未有的突破与创新。以下是关于Koenigsegg Gemera动力系统的基本配置信息。

图片来源：科尼塞克

以下是这款 1700 马力四座 Koenigsegg Gemera 动力系统的整体布局和特征。可以看出，Gemera搭载了一套由2.0T三缸双涡轮增压Freevalve发动机与三台电机，共同构成插电式混合动力系统。

Freevalve发动机凭借其独特的无凸轮轴气门驱动技术，实现了更高的燃烧效率和动力输出，最大功率达到447kW，最大扭矩为600N·m。而这三台电动机则分别位于两个后轮和发动机曲轴位置，可同步输出800kW或1100N·m，或单独输出1400马力。整个动力系统被称为Tiny Friendly Giant（简称TFG），综合功率高达1700马力，综合扭矩更是达到了惊人的3500N·m（这里不指轮端）。

图片来源：科尼塞克

前/后轴动力系统的技术特征和参数说明

那么，Gemera这套2.0T三缸双涡轮增压Freevalve发动机+三台电机究竟长什么样子？

上图显示：Gemera在在后轴上方布局了一台447kW三缸内燃机(600hp)，同时在发动机曲轴的同轴方向上，布局了一台300kW的混合式轴向-径向磁通电机(400hp)。实物细节图如下：

图片来源：科尼塞克

来自后轴"发动机"和"电机"的动力通过中间驱动轴(Carbon Fiber Torque Tube)传递至前端的变矩器(Koenigsegg 称为"HydraCoup")。从 HydraCoup 开始，通过"扭矩矢量分配装置(Torque Vectoring Distribution Unit)"，通过"带液压离合器的减速器系统"，将动力分配至前桥的两个半轴之间，并产生扭矩矢量、最终驱动前轮。参考下图。

图片来源：科尼塞克

与此同时，我们在上图可以发现：Gemera后轴发动机旁同样并联布置了两个混合式轴向-径向磁通电机，并且，每个电机可以提供373kW(500hp)和 1000N·m的扭矩。此外，Koenigsegg 在每个电机后端分别配置了一个小速比(3.3:1）的平行轴式减速器。

这里可以看出Koenigsegg 工程师的设计思路：Koenigsegg 充分利用了<2.0T三缸双涡轮增压Freevalve发动机与三台电机>强劲的动力输出，选用小速比减速器以实现更高的轮端转速。官方数据显示，从静止加速到100km/h仅需惊人的1.9秒，而Gemera的最高时速更是可达400km/h！

聊到这里，不知道大家有没有发现：<2.0T三缸双涡轮增压Freevalve发动机与三台电机>4个动力系统加起来最大马力应该是2000HP(400+600+500*2)，但是官方数据是1700HP，这是为什么呢？

那么，Koenigsegg Gemera的动力系统到底有什么样的秘密，实现了这一"地表最强"的表现？我们在第二曲中继续聊聊。

第二曲

5. 电驱动系统揭秘：David、Quark、Terrier

5.1 David（逆变器）

5.1.1 技术方案总览

5.2 Quark(混合式轴\径向磁通电机)

5.2.1 技术方案总览

5.3 Terrier(驱动系统)

5.3.1 技术方案总览

电驱动系统揭秘：David、Quark、Terrier

5.1 David（逆变器）

5.1.1 技术方案总览

Koenigsegg DAVID逆变器采用了先进的SiC技术¹，这种材料具有高导电性和高热稳定性，使得逆变器在工作过程中能够保持高效、稳定的性能。此外，DAVID逆变器还配备了6相输出²，这一设计不仅提高了功率转换效率，还使得逆变器在应对复杂工况时表现出色。在结构设计上，DAVID逆变器展现出了Koenigsegg对细节和品质的极致追求，其重量轻、体积小³的特点，使得逆变器在安装和使用过程中更加便捷，如下图所示。

图片来源：Koenigsegg

5.2 Quark (混合式轴向-径向磁通电机)

5.2.1 技术方案总览

Quark电动机的最大亮点在于其新颖的混合式轴向-径向磁通拓扑(Raxial Flux Topology)设计。这种设计将径向磁流和轴向磁流的优势相结合，利用径向（功率密集）和轴向（扭矩密集）磁通拓扑的特征¹，使得Quark在扭矩、功率和重量之间取得了最佳的平衡(传统的电动机往往只能在这三者之间做出妥协，而Quark的出现打破了这一局限)。

此外，Quark还采用了30mm直径的钢制滚珠轴承²，这种轴承能够承受高达250kW的功率输出，确保了电动机在高速运转时的稳定性和可靠性。同时，Quark的转子采用了Koenigsegg著名的Aircore®空心碳纤维技术³，这种技术不仅减轻了电动机的重量，还提高了散热效率，使得Quark在长时间高负荷运转时依然能够保持出色的性能。

图片来源：Koenigsegg

5.3 Terrier(驱动系统)

5.3.1 技术方案总览

Terrier驱动系统的核心在于其独特的"1个David+2个Quark+2个行星减速器"配置。这一配置将两个驱动单元(Quar)与一个逆变器(David)以及行星齿轮箱相结合，形成了具有强大扭矩矢量分配能力的驱动系统。其中最为关键的是David的6相逆变系统，将直流端能量分别供给两个Quark驱动单元，从而实现了电力的高效利用和扭矩的精确控制。

此外，Terrier驱动系统还采用了轻量化设计和高度集成的组件，使得整个系统的重量和尺寸都得到了极大的降低。这不仅提高了电动汽车的能效和续航能力，还为其在赛车和航空航天等高端领域的应用提供了可能。

图片来源：Koenigsegg

第三曲

6. 一文读懂轴向磁通电机的所有故事

6.1 为什么并非所有电动汽车电机都是轴向磁通？

6.2 轴向磁通电机的挑战

6.2.1 设计挑战
6.2.2 制造挑战
6.2.3 热管理挑战

一文读懂轴向磁通电机的所有故事

6.1 为什么并非所有电动汽车电机都是轴向磁通？

早在1889年，尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）就探索并获得了轴向磁通技术的专利。从电磁学角度看，轴向磁通电机拓扑结构相较于传统的径向磁通永磁电机具有显著优势。然而，尽管特斯拉的这一发现已有百余年历史，好像99%的电动汽车至今仍采用径向磁通电机，这究竟是为什么呢？

这其中的原因并非是人们忘记了轴向磁通电机，而是由于径向磁通电机在设计和构建上更为简单，且在当时的技术条件下表现良好。

图片来源：网络

近年来，随着电动汽车行业的快速发展和对更高性能、效率的追求，轴向磁通电机技术重新获得了研究机构和技术初创公司的关注。如果将径向磁通电机比作我们传统的气门发动机，那么轴向磁通电机就像加了一套带涡轮增压系统的发动机。虽然涡轮增压发动机（即轴向磁通电机）设计更复杂，需要更高的制造精度和现代化的生产设备，但其更高的效率和更轻的重量使得这些挑战变得"物有所值“。

那么，轴向磁通电机究竟是面临哪些挑战，导致制造商们"望而却步"?

6.2 轴向磁通电机的挑战

6.2.1 设计挑战

轴向磁通电机的磁通量在三维空间中流动，如何在三维空间中对其动态分布进行离散和解析，是设计公司需要重点考虑的问题。此外，轴向磁通电机（特别是无轭型）需要解决两个气隙的均匀性问题，而径向磁通电机只有一个气隙，因此更容易控制这种均匀性。

图片来源：Traxial

6.2.2 制造挑战

很多公司放弃轴向磁通电机的技术路线，主要原因是在大规模生产制造上的挑战。大多数生产这种电机的电机公司仅限于原型设计和手工制造，带来的结果就是：价格昂贵。实现自动化生产和大规模制造的道路是比较困难的，如下图所示。

图片来源：Traxial

6.2.3 热管理挑战

由于轴向磁通电机的绕组位于定子深处和两个转子盘之间，如何有效地冷却电机成为了一个挑战。直接油冷系统是一种有效的解决方案，它直接从产生热量的地方带走热量。然而，这需要创新的系统来实现尽可能低的定子温度，从而提高电机的效率和连续功率。

图片来源：Traxial

6.3 轴向磁通、径向磁通，究竟哪个更好？

综上所述，轴向磁通电机正是通过上述这些手段实现了比径向磁通电机更具优势，但要真正发挥其潜力，仍面临着众多挑战。那么，是否有一种方式，可以结合轴向磁通和径向磁通各自的优势，真正做到“超级发动机”的期望呢? 这一技术在实际应用中会不会有新的问题呢？关于这个问题，我们在第四曲种聊聊。

图片来源：Traxial

第四曲

7. 混合式轴向-径向磁通电机的技术揭秘

7.1 轴向磁通 vs. 径向磁通

7.2 混合式轴向-径向磁通电机，"混"在哪里？

7.5 总结

混合式轴向-径向磁通电机的技术揭秘

在之前的文章中，我们介绍了科尼塞克"地表最强"驱动系统，其最大的亮点在于其新颖的混合式轴向-径向磁通电机(Raxial Flux Topology)设计。这种设计将径向磁流和轴向磁流的优势相结合，利用径向（功率密集）和轴向（扭矩密集）磁通拓扑的特征，使得Quark在扭矩、功率和重量之间取得了最佳的平衡。那么，混合式轴-径向磁通电机究竟有什么样的秘密，成为科尼塞克超跑的选择？我们今天接着来聊聊。

7.1 轴向磁通 vs. 径向磁通

开始之前，我们先简单回顾下轴向磁通电机(Radial Flux Motor)与径向磁通电机(Axial Flux Motor)各自的特点。

径向磁通电机：是市场上最常见的电机类型，其磁通沿径向方向（即垂直于电机轴线的方向）流动。径向磁通电机技术成熟，制造成本较低，且散热性能良好，因此被广泛应用于各种工业和民用领域。然而，其功率密度相对较低，体积较大，在空间受限的应用中可能不具备优势。

轴向磁通电机：这种电机的磁通沿电机的轴向（即沿电机轴线方向）流动，通常呈盘状设计。轴向磁通电机具有高功率密度和效率，体积小、重量轻，非常适合空间受限的场合。此外，其灵活的模块化设计使得可以灵活配置多个转子和定子层，以提高输出性能。然而，轴向磁通电机的散热性能相对较差，且制造过程比传统电机复杂，成本较高。

为了解决径向和轴向磁通电机各自的缺点，提出了一种新的电机拓扑类型——混合式轴向-径向磁通电机(Raxial Flux Topology)。

7.2 混合式轴向-径向磁通电机，"混"在哪里？

混合式轴向-径向磁通电机（Radial-Axial Flux Motor，下面简称为Raxial电机）之所以被称为“混合式”，是因为它结合了轴向磁通电机和径向磁通电机的优点。采用了特殊的磁路设计，使得电机内部同时存在径向和轴向的磁通路径。这种设计不仅提高了电机的功率密度和效率，还使得电机在保持较小体积和重量的同时，能够输出更高的扭矩。

下图所示分别是传统的径向磁通电机和混合式轴向-径向磁通电机的拓扑简图，其中磁场流动路径已用红色标记出。

图片来源：SysPro系统工程智库

7.3 混合式轴向-径向磁通电机的本质

（知识星球发布）

Raxial电机结合了径向磁通电机和轴向磁通电机的特点，它的核心部分：由径向磁通的定子和转子以及轴向磁通的永磁体组成。当这两部分被巧妙地结合在一起时，就形成了Raxial磁通电机。那么，这一拓扑有什么样的优势和不足呢？

图片来源：SysPro系统工程智库

7.5 总结

通过上面的仿真分析，可以看到：虽然说混合式轴向-径向磁通电机（Raxial Flux Topology）技术通过特殊的磁路设计，使得电机内部同时存在径向和轴向的磁通路径，从而提高了转矩密度、反电动势性能、扭矩输出能力。但是，挑战也同样明显，如较大的轴向力、较高的齿槽转矩以及在高负载条件下的温升问题等。针对这些问题，后续，我们会在「性能解读」专栏中做进一步说明。

08 "四部曲"总结

感谢大家的跟读，到此，关于科尼赛克"地表最强"动力系统解密四部曲基本完结。没想到会因为一连串的好奇心写了整整两万多字...

特别想说的是，科尼赛克选用混合式轴-径向磁通拓扑作为他们Quark黑科技的核心元素，在28.5kg的重量内实现了250kW的输出。为了搞明白怎么做到的？更为了了解这一拓扑是不是真的好？有没有什么问题？在第四部曲中我们通过仿真发现，实际应用中仍需要解决一系列技术难题和挑战需要我们解决，如较大的轴向力、较高的齿槽转矩以及在高负载条件下的温升问题等，后续我们再做拓展讲解。

感谢你的阅读，希望有所帮助！

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