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蔚來為什么要自研電驅(qū)動系統(tǒng)?

來源: 時間:2023-06-27 16:39:44

熟悉蔚來的朋友一定知道,自第一款產(chǎn)品EP9推出以來,蔚來的每一臺新車,都秉承了高性能、大馬力的傳統(tǒng),無論30萬的ET5還是智能旗艦SUV ES8,都標配雙電機智能四驅(qū)系統(tǒng)。特別是二代技術(shù)平臺車型的動力性能和駕駛表現(xiàn),相比一代平臺都有了全面提升,ET7、EC7的零百加速成績不到4秒,ET5、ET5T官方零百加速4秒,就連剛剛上市的全新ES6,其加速成績也只有4.5秒,并且在媒體的實測中,最快能達到驚人的4.05秒。以至于不少網(wǎng)友會說,蔚來在高性能方面已經(jīng)是“反向虛標”的老手了。

但也有網(wǎng)友會疑惑,為什么蔚來會如此堅持高性能?去掉一個電機、去掉車頂?shù)募す饫走_,讓車價再降下去一些,不行嗎?


(資料圖片)

其實關(guān)于這個問題,蔚來早有答案:蔚來成立之初,就確定了全球化的高端電動車品牌戰(zhàn)略。高性能,是品牌走向高端化不可或缺的一部分。正如我們熟悉的那些傳統(tǒng)豪華品牌,無論奔馳寶馬,還是路虎保時捷,強大的動力性能一直都是這些品牌的組成部分。因此可以說,高性能的電驅(qū)系統(tǒng)和高性能基因,是蔚來品牌與生俱來的。通俗的講就是,對于高端品牌,高性能可以不用,但不能沒有。

自研電驅(qū),蔚來走向全面高端化的唯一選擇

無論燃油車時代,還是新能源車時代,無論汽車行業(yè)還是電子科技等其他行業(yè),自主創(chuàng)新、自主研發(fā)、掌握核心技術(shù),始終都是一個企業(yè)建立核心優(yōu)勢、走向成功的“必修課”。尤其對于蔚來,既然確立了品牌長期發(fā)展的戰(zhàn)略和目標,那么要打造高性能基因,就必須有更強大的電驅(qū)系統(tǒng)驅(qū)動。

只是作為國內(nèi)最早進入新能源汽車領(lǐng)域的新勢力品牌之一,在蔚來剛剛成立的時候,對首款車型ES8定下的任務(wù),是要比Model X 4.5秒的零百加速快1秒。對此,蔚來研發(fā)團隊尋遍全球電機供應商,但唯一能符合要求的電機廠商只有日本富士,卻是特斯拉的獨家供應商。蔚來因此意識到,想要構(gòu)建品牌的核心競爭力,并確保產(chǎn)品能按照目標預期、市場情況進行穩(wěn)步迭代,必須構(gòu)建完善的技術(shù)自研體系、充換電服務(wù)體系。也就是說,自研是蔚來走向全面高端化的唯一選擇。

在“全棧自研”的戰(zhàn)略下,蔚來于2015年在南京投資30億,建立蔚來驅(qū)動科技,進行高性能電機和電驅(qū)產(chǎn)品的獨立研發(fā)和生產(chǎn),總體年產(chǎn)能可達30萬套。

基于這樣的投入,第一代ES8采用了前、后功率各240kW的感應異步電機,綜合最大功率480kW,零百加速時間僅為4.9秒。這樣的動力表現(xiàn)在2018年的技術(shù)環(huán)境下,是非常炸裂的。稍后推出的初代ES6和EC6,使用了前永磁同步160kW+后感應異步240kW電驅(qū)系統(tǒng)作為性能版和簽名版車型動力,也推出了前后永磁同步的雙電機運動版,前后均為160kW電機功率,總扭矩610Nm,零百加速僅需5.6秒。

值得一提的是,240kW后感應異步電機還是彼時中國唯一的大功率異步電機三合一系統(tǒng),應用了全球首個雙三相拓撲逆變器、國內(nèi)首個量產(chǎn)銅轉(zhuǎn)子技術(shù)以及15000轉(zhuǎn)高性能減速器等多項全球頂尖技術(shù)。將它與160kW永磁同步電機結(jié)合之后,在“高性能”和“長續(xù)航”兩方面都得到了綜合提升。而搭載了這套電驅(qū)系統(tǒng)的初代ES8,也因此獲得2021年中國汽車工業(yè)科學技術(shù)進步一等獎。

值得一提的是,采用前永磁同步160kW+后感應異步240kW電驅(qū)系統(tǒng)的ES8獲得了2021年中國汽車工業(yè)科學技術(shù)進步獎一等獎

當蔚來智能旗艦轎車ET7發(fā)布的時候,其不僅有國內(nèi)首個全棧自研的ICC智能底盤域控制器,電驅(qū)動系統(tǒng)也實現(xiàn)全面升級。首次采用了碳化硅模塊控制器,前永磁同步電機功率提升至180kW、后感應異步電機功率則提升至300kW,綜合輸出功率高達480kW,綜合輸出扭矩高達850N·m,綜合效率達到91.5%。相比第一代最高功率提升幅度為20%、峰值扭矩提升幅度為23%,因此ET7的百公里加速成績僅需3.8秒。

一年后發(fā)布的蔚來首款純電中型轎車ET5,電驅(qū)系統(tǒng)又有了變化。它采用了前150kW高集成異步感應電機+后210kW高效碳化硅永磁同步電機驅(qū)動方案,總功率為360kW,總扭矩還是達到700Nm,由于車身尺寸更小,因此ET5的零百加速成績還是只需要4秒。而剛剛上市不久的全新ES6,憑借著與ET5相同的電驅(qū)系統(tǒng),百公里加速成績只有4.5秒,相比上一代高性能版還要快0.2秒,而在媒體實測中,零百加速甚至僅需4.05秒,再次坐實蔚來“反向虛標”的傳統(tǒng)。目前,全新ES6和ET5T都采用了ET5上的這套電驅(qū)動系統(tǒng)。

其實很多人在提及蔚來的時候,會把蔚來視作一家“服務(wù)型”企業(yè)。這種印象并沒錯。比如最近的價格和權(quán)益調(diào)整,最大限度的照顧到了老車主的權(quán)益,這在其他車企是幾乎不可能做到的。但是,服務(wù)只是蔚來對用戶態(tài)度的一個呈現(xiàn),技術(shù)或者說全棧自研,才是蔚來的立身之本。

正是自研,保證了蔚來能夠更好的做到產(chǎn)品差異化,并更好的規(guī)劃產(chǎn)品投放時間。從成立到現(xiàn)在,蔚來已經(jīng)做到了比較強的全段能力,在供應鏈和產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)型當中都增加了自由度,開發(fā)周期更快,同時滿足車輛定制化的需求,匹配不同車型,響應快速迭代。尤其在電驅(qū)動系統(tǒng)這方面,蔚來就有很多傲視同級的地方。通過技術(shù)創(chuàng)新,蔚來引領(lǐng)了整車關(guān)鍵指標的突破,多項指標均排名行業(yè)之首。

蔚來的電驅(qū)動系統(tǒng),是國內(nèi)首個量產(chǎn)的三合一系統(tǒng);蔚來也是行業(yè)最早開發(fā)和應用高轉(zhuǎn)速電機(大于16,000rpm)的品牌。同時,蔚來在行業(yè)內(nèi)最早量產(chǎn)了輔驅(qū)(感應異步電機)+主驅(qū)(永磁同步電機)的雙電機四驅(qū)系統(tǒng),并且電驅(qū)總成首個采用了碳化硅模塊,工況效率超過91.5%,比友商提早至少半年以上。

這里就以ET5T和Model Y為例簡單對比一下。

從核心參數(shù)就可以看到,蔚來ET5T搭載的自研雙電機四驅(qū)系統(tǒng),在電機的技術(shù)規(guī)格、模塊、功率扭矩等性能指標上,相比Model Y更具優(yōu)勢。

但需要注意的是,鑒于更高的技術(shù)成本,Model Y僅有Performance高性能版本才用到雙電機四驅(qū)系統(tǒng),而它的售價也超過33萬元,與ET5T標準75度電池版本29.8萬元的售價,相差就超過3萬。若是全方位的對比,我們會發(fā)現(xiàn)ET5T無論是整車的外觀設(shè)計、內(nèi)飾工藝和用料、智能座艙的氛圍感、智能駕駛硬件,還是服務(wù)、補能網(wǎng)絡(luò)等軟硬件標準,都遠好于Model Y。由此也體現(xiàn)出蔚來自研的一大優(yōu)勢:創(chuàng)造更低的研發(fā)和制造成本,用自研讓用戶享受到先進技術(shù)的便利。

截至2023年4月,蔚來自研的電驅(qū)技術(shù),包含電機、齒輪箱、電控硬件及算法、功率模塊等方面,相關(guān)的專利申請共414件,其中發(fā)明專利申請為207件。從數(shù)字上也能看出,蔚來高性能電驅(qū)系統(tǒng)的研發(fā)優(yōu)勢,而這些核心技術(shù)的自研成果,也為蔚來構(gòu)建國內(nèi)唯一高端純電品牌打下了堅實的基礎(chǔ)。

雙電機+四驅(qū),蔚來高性能的“黃金組合”

參考燃油車就會發(fā)現(xiàn),大馬力發(fā)動機與四驅(qū)組成的動力系統(tǒng),是豪華品牌凸顯高端的“標配”。這種組合不僅能提供更強大的加速表現(xiàn),也能在加速避險時給到駕駛員更好的動力與信心。同時,大馬力四驅(qū)車在通過性、循跡性、加速性方面有明顯優(yōu)勢,在日常的駕乘體驗中,也會表現(xiàn)得更加舒適。本質(zhì)上來講,當汽車進入新能源時代,高端電動車無論技術(shù)還是體驗,也是一致的。

不同在于,燃油車時代為了實現(xiàn)大馬力+四驅(qū)的高端結(jié)構(gòu),發(fā)動機、變速箱、傳動軸以及四驅(qū)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),每一項都不得不占據(jù)大量的空間。這也是為什么高端豪華品牌的大馬力四驅(qū)車型,絕大多數(shù)都是尺寸較大的D級轎車或者中大型SUV,即便是尺寸稍小一點的超跑,除了緊湊的乘員艙,剩下的空間也幾乎都給到三大件了。

電動車就不同了。

得益于電機小型化設(shè)計優(yōu)勢,電動車不再需要“犧牲”大量的空間去換來雙電機+四驅(qū)的布局,相反還能獲得低速大扭矩、響應更快等優(yōu)勢,并實現(xiàn)更高效、穩(wěn)定的動力輸出。

在此基礎(chǔ)上,蔚來又給出了異步感應交流電機+永磁同步交流電機的解決方案。一方面,永磁同步電機因為內(nèi)部的永磁體擁有天然磁場,加速時不需要等待磁場建立,反應更敏捷、加速更迅猛;另一方面,而異步感應電機由于沒有永磁體,在空轉(zhuǎn)時不需要額外的動力來抵消天然磁場的阻力,兩驅(qū)狀態(tài)下被拖拽時更節(jié)能。將這兩個電機結(jié)合,在兩驅(qū)工況時由永磁同步電機工作,讓能耗更接近單電機車型,而在加速、脫困等四驅(qū)工況時由兩臺電機合力輸出,發(fā)揮雙電機四驅(qū)優(yōu)勢。

首先帶來的就是性能上的提升。以全新ES6為例,全系標配的前150kW高集成異步感應電機+后210kW高效碳化硅永磁同步電機驅(qū)動方案,在運動+模式下,官方顯示的百公里加速時間僅需4.5秒,而在眾多媒體實測中,懂車帝已經(jīng)能做到最快4.05秒的加速成績。很顯然,雙電機四驅(qū)具備更充足的后備功率,可以更輕松地實現(xiàn)長距離爬坡和高速超車。

其次,電動車和燃油車一樣,每個車輪都有摩擦力上限,如果動力超過摩擦力上限,就會出現(xiàn)動力損失并造成車輪打滑。而前后雙電機形成的四驅(qū)系統(tǒng),就能夠更好的利用地面附著條件,在系統(tǒng)的精準分配下實現(xiàn)更好的加速能力和爬坡能力。

第三,四驅(qū)系統(tǒng)天然具有更強的通過性和更好的循跡性,也就是更穩(wěn)、更精準的駕駛體驗,在應對絕大多數(shù)相對特殊的路段比如雨雪濕滑、泥濘坑洼等場景時,四驅(qū)相比兩驅(qū)可以提供更及時、有效的保護,讓駕駛者更好地控制車輛,保持車身穩(wěn)定性。

第四,在四驅(qū)系統(tǒng)的響應效率上,蔚來智能四驅(qū)設(shè)計了前后電機獨立控制+中央整車控制的動力控制方案,讓動力更即時、精準進行分配,蔚來智能四驅(qū)的響應時間僅20毫秒,僅是主流機械適時四驅(qū)響應用時的1/10。

第五,從用戶體驗的角度來說,雙電機提供的更強動力、更豐富功能符合大眾消費者對高端品牌的情感認知,能滿足用戶在駕乘之外的社交需求。

如通過標定雙電機響應速度、功率輸出、動力分配等策略,實現(xiàn)定制化四驅(qū)體驗,讓用戶在更豐富的用車場景中享受安全安心的駕駛樂趣。

比如剛剛上市的蔚來首款旅行車ET5T,除了5種常規(guī)駕駛模式外,還提供了雪地、沙地、濕地和拖掛等4種場景模式,其中前三種模式,都是伴隨著Banyan2.0.0系統(tǒng)新增和升級而來。其技術(shù)上就是根據(jù)場景特點,動態(tài)調(diào)節(jié)前后動力分配,在面對雪地、沙地、濕地等不同的特殊路況時,可以實現(xiàn)更平穩(wěn)、更安全的駕駛體驗。

第六,不得不說雙電機的技術(shù)結(jié)構(gòu),還能帶來更好的冗余設(shè)計。在某些極端情況下,若一個電機出現(xiàn)故障,那么另一個電機仍能夠保證車輛在車速不超過80km/h下的正常行駛。實際上也是提升了車輛的安全性。

最后,由于蔚來采用了自研的ICC智能底盤域控制器,包括懸架、雙電機組成的高性能四驅(qū)系統(tǒng)在內(nèi),都可以通過FOTA升級實現(xiàn)更豐富的功能和性能調(diào)整。比如上面提到的ET5T新增駕駛模式,就是蔚來與用戶一起,針對雪地場景一起研發(fā)的,利用雙電機優(yōu)化動力分配,從而讓冰雪駕駛更安全。

可以說雙電機+智能四驅(qū)的布局,就是蔚來實現(xiàn)產(chǎn)品高端化、高性能的“黃金組合”,是“。

雙電機四驅(qū)是高端電驅(qū)的技術(shù)門檻。如同燃油車時代的奔馳、寶馬、保時捷等品牌掌握高端發(fā)動機、變速箱等核心技術(shù)研發(fā)能力一樣,蔚來憑借自身研發(fā)實力打造的電驅(qū)平臺,就是蔚來確立品牌高端化的標志。

誰才是高端電驅(qū)的技術(shù)標桿

其實無論是過去的燃油車時代,還是現(xiàn)在的電動車時代,評價一家車企高端與否的標準都是相似的——在核心領(lǐng)域有領(lǐng)先的技術(shù),并且可以將技術(shù)進行實體化轉(zhuǎn)換,能夠制造大馬力四驅(qū)車。

展開來說,就理性層面而言,作為高端電驅(qū)的技術(shù)標桿,需要擁有電驅(qū)自研能力,擁有自研電驅(qū)平臺,能夠制造雙電機四驅(qū)車。蔚來從2015年便走上了滿是泥濘的電驅(qū)自研之路,經(jīng)過大量資金的投入,不斷地摸索,終于擁有了世界領(lǐng)先的自研電驅(qū)平臺。同時,蔚來為了始終保持品牌本身的高性能基因與對高端品質(zhì)的追求,不惜成本堅持將雙電機四驅(qū)作為品牌車型的標配。

除此之外,在電動車時代,對于“高端”的定義又多了一層——擁有軟硬件持續(xù)升級的能力。

在燃油車時代,一方面是受到了技術(shù)的限制,另一方面是那時候駕駛者還處于人適應車的階段。但如今,隨著技術(shù)的突破,駕駛者們越發(fā)挑剔,我們已經(jīng)進入到了車適應人的階段。這時,其實蔚來自研電驅(qū)的優(yōu)勢就再一次顯現(xiàn)出來了。如果采用供應商的方案為黑盒操作,迭代升級都需要依賴供應商,而自研則為白盒操作,可以隨時依照需求進行快讀迭代 ,可以與整車進行更好的匹配、集成、實現(xiàn)更多功能。

就感性層面而言,高端電驅(qū)還要能夠在精神層面為車主帶來自豪感與專屬感。雙電機四驅(qū)在為車輛帶來高性能、高安全性的同時,還能憑借其本身靈活的動力分配,結(jié)合FOTA實現(xiàn)更加豐富的功能。蔚來可根據(jù)車主的需求與反饋,與車主共同研發(fā)新的駕駛模式,甚至是對底盤舒適性、操控性、駕駛性進行重新設(shè)計和調(diào)教。

總結(jié)

正如蔚來的創(chuàng)始人李斌所言:“蔚來選擇了一條難走的路,前方肯定滿是坎坷與泥濘,但往更遠方看,我們能看到希望與光明?!弊鲆粋€高端汽車品牌這件事,放在國內(nèi),鮮有人敢做,甚至鮮有人敢想。蔚來成立之初,就確定了全球化的高端電動車品牌戰(zhàn)略。

高性能,是品牌走向高端化不可或缺的一部分;高安全性,是品牌對于車主的一份保障;高靜謐性,是品牌追求車輛高品質(zhì)的一種態(tài)度;高集成度,是品牌對于技術(shù)的一種苛求;高效率,是品牌長期技術(shù)沉淀的具象化體現(xiàn)。

如果說最初的EP9是蔚來面向極致性能發(fā)起的挑戰(zhàn),那么自研的高性能雙電機四驅(qū)系統(tǒng),就是蔚來實現(xiàn)高端化、并且能夠讓廣大用戶體驗到高端化的最直觀的技術(shù)之一。目前,蔚來已經(jīng)形成兩套電驅(qū)平臺方案。不僅在數(shù)據(jù)和效率上成為行業(yè)高性能雙電機四驅(qū)系統(tǒng)的標桿,而且依靠蔚來全棧全域的自研優(yōu)勢,通過FOTA不斷在技術(shù)上進行更新和迭代,并根據(jù)用戶使用場景的需求,調(diào)整系統(tǒng)性能標定,為用戶帶來更加高性能、安全、靜謐、舒適的駕乘體驗。

更重要的是,在深度了解過蔚來自研高性能雙電機四驅(qū)系統(tǒng)之后,我們會更清楚地看到,蔚來不只是一個以“服務(wù)”為賣點的品牌,它真正的核心優(yōu)勢,還在于它強大的、全方位的自研能力。

(責任編輯:王擎宇)

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