法拉利620kW电驱总成，谁的魂儿没了！

10月9日，法拉利正式揭晓了旗下首款纯电动跑车的可量产底盘与核心部件，目前这台车项目名叫“Elettrica”，计划2026年上市。其前电驱总成是由法拉利内部自主研发，可输出210kW功率，效率高达93%，功率密度达到3.23kW/公斤。后电驱总成可输出620kW功率，功率密度4.80kW/公斤，效率为93%。

前后都是双电机总成，也就是说一共配备了四个电机。前驱的两个电机单功率105kW，后驱两个电机单功率310kW。前电机转速30000rpm，后电机转速25500rpm。

本期内容整理了一些法拉利电驱设计的技术点，包括其采用的集中式利兹线绕组的定子，表贴式磁钢的碳纤维转子（外部缠绕碳纤维，磁钢采用海尔贝克阵列布置），具体来看看其设计思路和一些设计细节。

01.

分段式定子铁芯+集中式利兹线绕组

电机方面是完全由法拉利内部自主研发，其设计过程融汇了先进材料和创新结构。本节内容主要是解析一下其电机定转子结构以及有哪些技术点。

◎定子绕组方面，法拉利采用的是利兹线绕组，汇川联合动力那期有具体讲过利兹线绕组方案的好处，能有效抑制高频工作时的趋肤效应和邻近效应耗损。这样确保了即使在最极端的负荷下，能量耗损和热量聚集可降至最低。

除了绕组导体结构与常规电机不一样外，绕组的形式也区别于传统新能源电机。法拉利是用的集中式绕组，采用单齿分块式定子铁芯（自粘结连接），将铜线绕在单齿分块式定子铁芯上，然后再将定子铁芯拼接成一个整圆，这样槽满率能高一点（相对于直接将铜线绕在定子铁芯上）。

而且集中式绕组仅绕在定子的一齿上，没有跨齿的行为，每组电磁线之间独立不交错，其优点在于电磁线圈的无效端部非常短，相对于分布式绕组的端部高度有所降低。且可降低电磁线圈电阻，结合利兹线绕组从而提高电机整体的导电效率。

然而，该集中式绕组具有一大缺点，由于集中式绕组的电机的反电动势电压呈梯形曲线，因此该集中式绕组的电机可以产生更大的扭矩，但同时会产生更多的谐波导致更大的损耗和NVH问题。

要不说老外是点子王呢！

这个NVH也被法拉利巧妙的运用了，他们管这个叫专属声浪。大致意思是与电子模拟声浪不同，其并没有依靠电脑去感知加速踏板的开合度在用电子进行合成，而是通过传感器对采集动力链（电机、减速器、电控系统等）的机械与机电声音等电动汽车“原生声音”进行放大，让驾驶者拥有没有丝毫延迟的独属于电机的真实声浪体验。

其实就是加了个谐波振荡器，就是“磁块+弹簧+固定架”的组合，一般会装在电机外壳上。原理特别简单，就靠“磁场吸斥力”和“弹簧弹力”配合，因为电机转的时候产生的旋转磁场，会对振荡器里的小磁块产生吸引力或排斥力——比如磁场转过来时，先吸一下磁块，转过去时再推一下磁块，就像有人在来回拨磁块。

磁块后面连着弹性元件，被吸的时候弹簧被拉长，被推的时候弹簧弹回去，这样磁块就会跟着磁场的节奏来回晃，专业叫“振荡”。磁块来回晃的时候，会带动周围的空气振动，这就产生了声音，光响还不够，得让声音像燃油车那样自然、舒服。

所以就需要装多个振荡器，让它们的固有频率不一样。比如一个晃得慢、发低音，一个晃得快、发高音，组合起来的声音更丰富，不会像单音喇叭那么刺耳。因为旋转磁场的转速和电机转速完全同步，所以磁块晃的速度也会跟着电机转快而变快—— 声音频率就会变高，电机转慢声音就变低，和燃油车的声浪节奏差不太多。然后用管子把声音导到驾驶舱，在加音箱进行声音的放大和调声，最后用传感器进行智能放声。（先检测振荡器的声音，再通过车上的扬声器放出来）

◎另外定子方面还有一个问题，就是绝缘纸的装配。电绝缘是必须要的，法拉利是把绝缘纸材料制成折叠的薄片。具体方案是将其条带覆盖在每个定子齿的侧表面，直接贴于齿上。随后，通过绕组的嵌入将其锁定，在利用两个安装在齿部两侧的绝缘元件（绝缘帽）进行固定。要说明一下，在定子齿的两个轴向端部，会各安装一个绝缘帽，绕组环绕在绝缘帽的外表面，这些绝缘帽的主要作用是实现绕组与铁芯之间的电气隔离。

但是，这种结构就必须特别小心地将绝缘帽耦合到齿的轴向端部，以防止绝缘纸相对于设计位置移动，否则绝缘纸甚至可能出现褶皱和断裂，从而导致绕组绝缘可能出现故障。这样看量产还是个难题，但是以法拉利的调性手搓也不是不可以。

02.

碳纤维缠绕+Halbach表贴式磁钢

◎转子方面其永磁体（磁钢）设计的是分段表贴式永磁体，采用了表贴式也意味着需要面对高速离心力的问题。法拉利是在转子外层做了碳纤维缠绕，以抵抗离心力，同时采用过盈配合不会增加重量。这种设计使电机转速可达30000 rpm，区别于国内的设计思路，其不单是只考虑转速而设计，而是充分的利用了其转子的结构特性。这种表贴式的磁钢使得电机响应速度很快，可最大化扭矩密度，且整体尺寸也会更紧凑。

◎永磁体结构采用的是海尔贝克阵列的周向布置，通过设计永磁体的取向序列，实现在径向内部消除磁场并在径向外部最大化磁场的效果。直接好处就是可最大化扭矩密度，因为磁场强度的增强可以使电机的转子和定子之间的相互作用力增大，从而在相同的体积和电流输入下，电机能够输出更大的转矩。

原理就是重复通过磁场的干涉效应，使径向内部的磁场成分相互抵消而近乎消除，同时使径向外部的磁场成分叠加而达到最大，从而优化磁场分布以满足高效能应用需求。

（海尔贝克阵列是一种磁路设计，得名于美国物理学家克劳斯·海尔贝克（Klaus Halbach），他在20世纪80年代研究粒子加速器时，意外发现了这种独特的磁铁排列方式。简单来说，海尔贝克阵列是将多块永磁体按照特定角度排列，使得磁场在阵列的一侧得到增强，而另一侧的磁场被削弱甚至接近于零。）

03.

电控、冷却方面

◎电控方面，法拉利的功率包含有六个碳化硅（SiC）模块、栅极驱动板和一套完全集成的冷却系统，全部整合在一起。其设计点主要在这块栅极驱动板，作为高低压之间的接口，负责管理MOSFET的行为。每块驱动板可管理三个模块，每个模块内含16个MOSFET，结合集成的880 V–48 V DC/DC转换器，可确保想电机传递扭矩的精准性和响应速度。

◎电机冷却方面，采用的水套冷却，另外法拉利为了提升从铜绕组到外部冷却回路的热传递效率，定子采用高导热树脂进行真空浸渍，据说这种先进树脂还可提升定子的机械强度，改善冷却回路的热传递效率，并使其能够承受高性能驾驶时产生的巨大应力。

还有就是法拉利配备了一个断开系统，但这个其实没啥好说的，这个功能国内的初代双电机动力总成就已经有了（前后双电机），比如极氪的001、智己的灵蜥数字底盘等。

总结.

整体来看，法拉利这套电驱系统的性能还未逼近极限，比亚迪今年发布的高速电机单功率可是555kW。9月发布的仰望U9 Xtreme，用了四个555kW电机，总功率2220kW，也就是3018马力。最高时速达496.22km/h，全球极速排名第一。而且同样是纯电平台，比亚迪的这款是全域1200V高压平台，法拉利还是800V平台。

而且法拉利的电池能量密度195Wh/kg、充电功率峰值350kW仅相当于行业几年前的主流水平；电池包采用模块化设计而非更先进的CTB/CTC一体化技术；智能驾驶方面则几乎空白。

尽管法拉利采用了不少大胆设计，但它本质上还是一款在传统框架内修修补补的电动车，而非一款划时代的颠覆性产品。对于品牌而言，其实买卖双方也都不是很想要一款纯电的法拉利。法拉利的电动化转型更像是一个被外界强加的、吃力不讨好的任务。Elettrica所表现出的技术保守性和战略矛盾性，正是法拉利当前所处困局的真实写照。