▎10 月 19 日,蔚来在其南京 XPT 电驱动工厂召开了以蔚来第二代电驱动系统为主题的讲座。
讲座的核心包括蔚来新的组合 前 180 kW 永磁 + 后 300 kW 感应电机 、首次应用的 SiC 碳化硅功率模块 ,以及蔚来在用户体验方面的一些新尝试,例如 电机加热 、 NVH 软硬件优化 ,等等。
值得一提的是,蔚来的第二代电驱动系统开发始于蔚来史上财务最为紧张的 2019 年年底。这最终也不可避免地影响了第二代电驱动系统、蔚来 ET7 乃至 XPT 的开发走向。
我们一起来看一下。
全栈软硬件 自研 的自由
▽
▎ 先来简单介绍一些蔚来第二代电驱动系统的成绩单。
最直观的当然是账面数据的提升。蔚来 ET7 前永磁电机 180 kW,后感应电机 300 kW,放眼全球范围内的纯电轿车,ET7 的综合性能都是头部阵营的。
先从 300 kW 说起 ,在即将/已量产的高性能电机中, 300 kW 及以上的汽车电机只存在于 4 个品牌:Lucid Motors、保时捷、特斯拉和蔚来 。
- Lucid Air 后电机:493 kW
- Model S Raven 后电机:>420 kW
- Taycan Turbo S 后电机:335 kW
- ET7 后电机:300 kW
高性能一直是蔚来的品牌基因的一部分 。实际上 2018 年 6 月交付的 ES8,搭载的就已经是 240 kW 的、彼时最高性能的国产电机,三年后,ET7 又把这层天花板往上捅了捅,跻身 3 秒俱乐部,百公里加速 3.9 s,是蔚来旗下加速最快的车型。
当然,更高的性能也带来了很多的新问题。例如,在其他条件不变的前提下,更高的性能往往意味着更大的噪音和振动,也就是更差的 NVH。
蔚来从软件和硬件两个维度入手,尝试去解决这个问题。例如,蔚来开发了 迭代优化的谐波抑制算法,对应谐波电压进行补偿 ,将电驱动系统的整体噪音降低了 5-15 dB。
此外,蔚来通过 非均匀气隙均衡电磁径向力、高正旋气隙磁密优化扭矩波动、微米级精加工齿形齿向 ,进一步优化了 ET7 的 NVH 表现。
不用怀疑,上面这段不是猫跑过了键盘,这只是一些专业级术语,代表着蔚来在电驱动方面的硬件工程能力。
再来说前永磁后感应这个组合。设计逻辑简单清晰:永磁电机更省电,对应日常通勤;感应电机爆发力强,对应激烈驾驶。
但到目前为止, 蔚来是为数不多的会在全驱车型上同时搭载永磁和感应电机的品牌,最多再加一个特斯拉 。
这一点要归功于蔚来汽车创始人李斌自创立伊始就坚持的自研策略。自研帮助蔚来获得了更大的选择空间。更直白地说,「如果市面上没有符合需求的电机,那就自己造一台」。所以,当蔚来需要永磁感应组合的时候,他们会选择直接造一台新的。
而尚未建立起体系化电机研发能力的跨国公司们,不得不采用供应商的双感应或双永磁的全驱方案。
自研的另一个优势是,以体系或全局的视角来调用每一个零部件,以实现效率的最优解。蔚来基于 ET7 的两台电机,做了一个驱动车辆行驶之外的新尝试:电机产生热量以加热电池。
将电机作为一个发热功率件的思路在特斯拉 Model 3 上首次量产。得益于自研能力,蔚来可以高效率地跟进,研发了共 6 个动静态加热的档位、最高 4 kW 的加热功率,以优化电池的低温表现。
考虑到蔚来刚刚才发布了其「三元铁锂」电池,低温工况下以四角的三元电池驱动电机发热,热量温暖中央的磷酸铁锂电池,不失为一种精巧又保证用户体验的工程方案。
蔚来还做了更多的工作。
在 ET7 的前桥位置,蔚来量产了 SiC 碳化硅功率模块 。SiC 于 2017 年在特斯拉 Model 3 上首次量产,2020 年,比亚迪汉成为第二款搭载 SiC 的车型。
然而无论是已经上市的豪华品牌旗下的保时捷 Taycan、奥迪 e-tron,还是即将投产的奔驰 EQS、宝马 iX,均未搭载 SiC。
对比前代技术, 禁带宽度 、热导率、熔点、电子速度、击穿场强 ,SiC 在几乎所有指标上都实现了超越。但为什么跨国车企无动于衷?因为还有产业链成熟度、良率以及最重要的,成本因素。
蔚来方面的数据显示,得益于 SiC 电机的上车, ET7 的电控系统综合损耗降低了 4% - 6%,主驱电机在 CLTC 工况下效率 ≥ 91.5% 。作为对比,IGBT 电控系统下的效率大约在 88% - 89% 之间。
以上就是蔚来基于第二代电驱动系统所做的全部工作,更高的性能和效率、更好的 NVH、全新的电机加热方案,这所有的共同点是: 无不依赖自研软硬件工程的协同优化 。
自研,为什么不呢?
▽
▎聊完了技术,我们来聊聊更上层的部分:自研策略本身。
一直以来,李斌习惯在各个场合主动谈起蔚来持续投入的自研策略。但另一方面,外界对蔚来的自研策略导致的财务压力也一直颇有微词。
创业公司应该自研电驱动系统吗?从蔚来身上,我们可以给出完全肯定的答案:是的。
首先, 自研为蔚来创造了巨大的差异化优势 ,这种优势直到今天仍在延续。
比如,蔚来由此成为中国首个量产三合一电驱产品的品牌、首个量产扁线电机的品牌。截至目前,蔚来形成了 32 万台/年的电机产能,可以同步支持 100 - 200 kW 永磁、240 kW - 300 kW 的感应电机产品。
此外,蔚来和特斯拉是全球唯二的车企内部自主完成电机装配、电机绕线及工艺控制器生产的车企。
在推动前沿技术的量产中,自研的主动性尤其淋漓。
蔚来电驱动高级副总裁曾澍湘介绍,2019 年下半年,蔚来以有限的资金启动了 180 kW 电机的研发,但囿于财务压力, 直到 2020 年 Q2,蔚来才开始大幅加速包括 SiC 在内的其他部件的研发 。
在 2020 年 7 月,蔚来和几乎全球范围内的 SiC 芯片企业都做了交流评估,超常规加班两个月,最终敲定了安森美。
ET7 的 SiC 最上层的衬底材料在韩国安森美工厂做晶圆,在马来西亚做模块,最后在蔚来南京 XPT 工厂做压装。
通过自研, 蔚来比除特斯拉和比亚迪外的大多数竞争对手快 6 - 12 个月量产了 SiC 控制器 ,这是一个关键的差异化优势。
事实上,不仅仅是第二代电机,蔚来 ET7 本身的研发,也受限于资金压力,经历了先减速后加速的研发历程。
自 1 月 9 日发布后,为了追回进度,赶上 2022 年第一季度 SOP 的节点,蔚来 ET7 在今年 8 月首次去新西兰做了高寒测试,随后又在海南三亚和川藏线分别做了高温和高原测试。
那么,蔚来的财务压力是电驱动系统自研导致的吗?答案是否定的。
据曾澍湘介绍, 从 2015 年至今,蔚来 XPT 累计的研发投入为 2.5 亿人民币 (不含研发薪酬和场地成本),包括车型匹配与开发验证相关的测试外包约 1.3 亿、试验台架设备约 9600 万、以及近 3000 万的各类软件工具费用。
作为对比,李斌在 2021 年在包括财报会议的多个场合强调, 2021 年蔚来计划花掉 50 亿人民币投入研发 。
如此对比来看,这累计的 2.5 亿研发投入即使是在蔚来没有营收的 2018 年 6 月前,也只能算「烧」了一点点的钱。
从全球来看,蔚来 XPT 已经很好,但依然不够好。我们必须对 XPT 寄予更高的期望,希望 XPT 接下来,能早日做出更多将定语「中国市场」摘掉的技术突破。
至于那些真正主流的、尚未建立起体系化电机研发能力的车企们,你们要加速了。
最近使用
我的收藏
大家上传的表情
最近使用
所有表情
暂无相关评论
发表一下个人看法吧