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一文了解纯电动汽车的功率

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发布:suzuki 来源:
PostTime:11-2-2025 18:46
偶尔刷刷新车发布会视频,每次都能听到一些热点词汇,比如续航里程,功率扭矩和风阻系数等;最后到了公布价格环节,续航里程高的价格更贵,价钱更贵的功率更大,比如蔚来ES6的价格如下:source:NIO蔚来汽车官方网站想 ...

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偶尔刷刷新车发布会视频,每次都能听到一些热点词汇,比如续航里程,功率扭矩和风阻系数等;最后到了公布价格环节,续航里程高的价格更贵,价钱更贵的功率更大,比如蔚来ES6的价格如下:

source: NIO蔚来汽车官方网站想必对于续航里程越高价格越贵的原因大家都知道,因为电池成本贵。但价格贵功率更高呢?原因其实也很简单,功率直接关联到车辆的性能表现,尤其是加速能力和最高速度,这是电动车吸引消费者的关键因素,因此下文我们就来详细了解功率相关的内容。1 关于功率,扭矩和转速关于新能源汽车车的功率,混合动力汽车的功率包含了发动机和电机的功率,而纯电动车的功率指的就是电机的功率。电机的功率与转速和扭矩密切相关,功率等于扭矩乘以转速(P = T * n),这意味着在不同的行驶条件下,通过控制电机的转速和扭矩来输出所需的功率,比如加速时需要电机输出高扭矩,而高速行驶时则电机输出需要高转速。通常功率越高,那意味着相应的扭矩和转速都会有提升。

source: SU7 | 小米汽车 (xiaomiev.com)具体我们可以通过电机特性曲线再来理解,如下图示意。在未达到电机的最大功率值之前,电机的转速和扭矩都能快速增加,这时车辆的瞬时加速性能极好;当达到电机的最大功率后,电机转速能够继续提升,但此时电机扭矩逐渐下降,也就是说车辆的加速越来越弱,直到转速不再增加,这是车辆表现就是车速不再增加。

source: 电机的外特性曲线_电机外特性曲线所以新车发布会上必须提到电机的功率,转速和扭矩。因为最大扭矩决定了车辆的瞬时加速性能,通常用0到100公里/小时加速时间来体现;最大转速决定了车辆的最高车速,所以小米会重点强调电机的最高转速能到27000多转,像保时捷Tycan受限于电机最高转速能力,但为了保证最高车速会采用两档变速箱。因此可以从功率角度来定义纯电动车的价格,性能越高的版本能带来更极致的驾驶体验,价格更高,用户也愿意来买单。2 功率的再理解当然汽车行驶过程中,到底能否达到最大功率,除了电机自身所具备的额定功率外,其实还受限于其他各种功率的影响,比如:

  1. 电池功率。电池是电动车的动力基础,它通过电化学反应产生电流,进而提供能量给电机。电池的放电能力直接影响电机可输出的最大功率,即电池的功率输出限制了电机的最大功率。电池管理系统(BMS)会确保电池在安全范围内放电,避免过放电。比如需要考虑电池当前状态(如SOC)和环境条件(如温度)的影响。在寒冷天气中,电池的放电效率降低,可能限制电机的最大可输出功率。

  2. 动态功率管理。电动车在行驶中,根据驾驶需求(如加速、匀速、爬坡等),通过动力管理系统动态调整电机的功率输出。

  3. 能量回收。电动车在制动或滑行时,可以通过电机反转作为发电机,将车辆的动能转换回电能,存储回电池,这一过程称为能量回收,也影响到整体的功率流动和效率。

  4. 充电功率。电动车的充电功率也是一个关键因素,它影响充电速度和用户体验。有些电动车可能最大充电功率只有90kw,20分钟内才能补充二百公里的续航,而有些电动车可能最大充电功率高达200多kw,20分钟内才能补充五六百公里的续航。

因此对于电动车的功率,可以理解成是一个综合电池性能、电机效率、动力系统控制策略以及驾驶条件的复杂过程。它不仅关乎电机的峰值功率能力,更在于如何在各种工况下高效、安全地利用电能,以实现最佳的驾驶体验。
3 功率的成本投入当然更高电机功率会带来更高的成本,一方面是高功率的电机和相应的电力电子设器件通常技术含量更高,制造成本也更高;另一方面是配套的其他系统要求更高,比如电池管理系统和热管理系统等。这些都会增加车辆的总体成本。


source: Reliability Study of BEV Powertrain System and Its Components—A Case Study这里搜集一些影响成本的主要零部件信息,如下所示:
  • 电机功率密度,电机的功率密度是衡量其单位重量能输出多少功率的指标。一个典型的200kw电机,重量约为50kg,功率密度达到4kw/kg。行业内的功率密度范围大致在2到8kw/kg,这表明电动机在设计上追求更小更轻,同时保持高效率。
  • Si IGBT和SiC MOSFET的价格对比情况,受高昂 SiC 材料成本和复杂器件制作工艺等因素的影响,SiC MOSFET 的成本与同类 Si IGBT功率器件相比仍然高很多,如下所示:



source: Si IGBT和SiC MOSFET混合器件的开关控制策略及其应用研究
  • 电池容量与续航,虽然功率和电池容量不是直接等价的,但高功率输出往往需要更大的电池容量来支持持续的高性能驾驶,而大容量电池本身就是成本较高的部分。比如今年早些的数据显示方形动力电芯(磷酸铁锂)的最低报价为0.33元/Wh,均价0.38元/Wh,方形动力电芯(三元)的最低价报0.44元/Wh,均价0.475元/Wh。

因此,仅从以上三点就足以让人理解高功率的电动车成本会更高,况且还会影响汽车动力总成的其他器件和测试验证成本等。通过上述这些信息应该解释清楚了功率与车辆的“价值”直接相关,高功率通常意味着高性能。
4 小结
以上就是对于各厂家几乎都会宣传的动力总成关键术语--功率的介绍,希望通过本文能够让你更清晰理解到为什么功率高价格更贵。另外续航里程更是影响成本的关键因素,不过续航的成本最最主要的因素是电池的成本,这个也很好理解,这里就不作展开。



最后,还想提一下风阻系数,这个也很好理解,风阻系数越小表示整车行驶时所受的阻力更小,这意味着整车的加速性能会更好,行驶会更节能。同时,风阻系数低也意味着车会更cool, 这也很好理解,跑车的风阻系数低。更多整车动力总成的关键词汇或内容,比如800V高压平台、48V电源架构和12V锂电池,可了解另外几篇文章:

  • 一文了解800V高压平台


  • 一文了解48V电源架构

  • 一文了解12V车载电源

希望通过以上这些内容,能够帮助有需要的人更能理解各个汽车厂商着力宣传的内容。

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