Nio представила 925V електропривід з щільністю 19 кВт/кг і зарядкою 200 кВт

Електропривідний проєкт Nio з високовольтною архітектурою 925 В отримав першу премію на конкурсі науково-технічного прогресу China-SAE 2026 року. Система відзначилася надвисокою щільністю потужності мотора 19,06 кВт/кг, щільністю потужності контролера 226,92 кВт/л та можливістю підсиленої зарядки до 202,78 кВт без окремого бустерного модуля.

Що важливо знати

• Електропривід працює на напрузі 925 В і використовує безперервну хвильову обмотку зі суцільних мідних провідників.
• Мотор досягає щільності потужності 19,06 кВт/кг, а контролер — 226,92 кВт/л.
• Система підтримує підсилену зарядку з піковою потужністю 202,78 кВт, використовуючи сам електропривід як бустер.
• Технологія з грудня 2024 року серійно застосовується на моделях Nio ET9, ES8, ES9 та Onvo L90 і L80.
• Проєкт охоплює понад 146 патентів і став основою для шести національних стандартів у Китаї.

Суть проєкту: 925V електропривід і три ключові напрями

Нагороджений проєкт об’єднав зусилля Nio, університетів Тунцзі та Харбіна, а також Baoshan Iron & Steel. Розробка зосереджена на трьох напрямах: серійному виробництві високовольтної ізольованої безперервної обмотки, інтеграції теплового менеджменту в компактний електропривідний модуль і повторному використанні апаратної частини привода для підсилення напруги під час зарядки.

Система побудована на архітектурі 925 В, що суттєво підвищує вимоги до ізоляції обмоток і стабільності виробничого процесу. Саме це стало одним із головних інженерних викликів, які команда вирішила в межах проєкту.

Як Nio реалізувала безперервну хвильову обмотку

У новому електроприводі застосовано W-Pin архітектуру: замість великої кількості окремих мідних «шпильок» використовується безперервний прямокутний провідник, сформований у хвильову обмотку статора. Для одного мотора беруть 12 плоских мідних дротів довжиною близько п’яти метрів кожен, які спеціальне оснащення згинає у 24 складні вигини.

На початковому етапі інженери випробували метод формування з багаторазовим перевертанням провідників на 180 градусів. Однак повторні оберти призводили до розтягування міді та ризику пошкодження ізоляції, тому від цієї технології відмовилися. Замість цього впровадили площинний процес гнуття без постійного обертання, що дозволило зберегти геометрію провідників і цілісність ізоляційного шару.

У результаті товщину ізоляції вдалося стабільно утримувати на рівні 0,14 мм, а допуски під час складання мотора — в межах 0,02 мм. Для безперервної обмотки це критично: пошкодження одного провідника або його ізоляції може вивести з ладу весь вузол, на відміну від класичних hairpin-рішень, де використовуються окремі сегменти з великою кількістю з’єднань.

Випробування на витривалість і робота на високій напрузі

Високовольтна архітектура 925 В у поєднанні з силовою електронікою на основі SiC-транзисторів вимагає особливої уваги до електричної міцності ізоляції. Тому електропривід пройшов тривалі випробування: 1 300 годин безперервної роботи при підвищеній температурі без відмов, а також понад 500 годин у режимі імітації висоти 5 500 метрів.

На великій висоті знижується діелектрична міцність повітря, що збільшує ризик пробою в повітряних зазорах. Тести включали роботу під високою напругою зі швидкістю комутації до 15 000 разів на секунду та різкими змінами частоти обертання мотора. Додатково проводилися тривалі випробування на тривісну випадкову вібрацію до 5,5 g і температурні цикли від -40 °C до +85 °C протягом більш ніж двох місяців.

Мета проєкту — поєднати високу щільність потужності з довготривалою надійністю в реальних умовах експлуатації — представник інженерної команди Nio

Підсилена зарядка без окремого бустерного модуля

Одна з найцікавіших особливостей системи — реалізація підсиленої зарядки без використання окремого DC/DC-бустера. Для підвищення напруги зарядки використовується сам електропривід: індуктивність забезпечують обмотки мотора, а силові ключі інвертора керують процесом перетворення.

Завдяки цьому вдається підвищувати напругу, що надходить від нижчовольтної зарядної інфраструктури, до рівня, необхідного для високовольтної батареї. За результатами проєкту, пікова потужність такого режиму становить 202,78 кВт, хоча реальна швидкість зарядки залежить від можливостей зарядної станції та умов роботи автомобіля.

Для власників електромобілів це означає потенційно швидшу зарядку навіть на станціях, які не розраховані на настільки високі напруги, а для виробника — економію на окремих апаратних модулях і спрощення архітектури силової електроніки.

Серійне застосування та значення для ринку

Розробка електроприводів у Nio стартувала ще у 2015 році, і нинішня система з безперервною хвильовою обмоткою стала вже четвертим поколінням технології. Серійне виробництво цієї архітектури розпочалося у грудні 2024 року, причому йдеться про масштаб випуску на рівні мільйонів одиниць.

Новий електропривід уже встановлюється на флагманський седан Nio ET9, кросовери ES8 та ES9, а також на моделі бренду Onvo — L90 і L80. Проєкт також включає 146 зареєстрованих патентів і став основою для шести національних автомобільних стандартів у Китаї, що підкреслює його значення не лише для одного виробника, а й для всієї галузі.

Для глобального ринку електромобілів такі рішення демонструють, у якому напрямку розвиваються високовольтні платформи: вищі напруги, більша щільність потужності, інтеграція функцій у спільні апаратні модулі та жорсткіші вимоги до надійності. Для українських читачів це сигнал, що наступні покоління електрокарів, які з’являтимуться на вторинному ринку або через паралельний імпорт, матимуть дедалі складнішу, але й ефективнішу силову електроніку.

У підсумку 925V електропривід Nio з безперервною обмоткою та функцією підсиленої зарядки демонструє, як інженерні інновації можуть одночасно підвищувати ефективність, компактність і функціональність електромобільних платформ, задаючи орієнтир для майбутніх розробок у сегменті високовольтних EV.