蔚来第二代电驱系统核心技术详解

《纯电动汽车技术解析》全面系统地介绍了纯电动汽车技术，包括纯电动汽车的基本知识，如纯电动汽车的定义、组成、工作原理、驱动形式、特点、典型实例，以及纯电动汽车的动力蓄电池系统、电驱动系统、整车控制器和纯电动汽车的性能与仿真等。该书以工程应用为背景，通过大量图片及具体实例进行讲解，帮助读者掌握纯电动汽车初步设计所需的理论知识。

蔚来ET7搭载的第二代电驱系统，今天我们就要从蔚来的第二代电驱系统，看看它的内功修炼的到底如何？  想要又便宜又好用还得自己造  在电气化时代，电池、电机、电控系统被统称为三电或“新三大件”，可以说这三部分决定了一辆电动车动力、能耗、续航等这些最基本且重要的素质。“三大件”的开发和研究也被车企看作是造车的基石，蔚来为了巩固自己的基石，选择三大件的自研自造路线。 不过包括电机在内的一整套电驱系统都属于比较成熟的货架商品，市面上有大把供应商可选择，蔚来为何还要自造？尤其对于造车新势力来说，整合资源应该是它们的优势，为何要放弃优势，选择自己研？ 　　蔚来自研自造电驱系统首先是产品需求导致，无论是蔚来最开始推出的蔚来ES8还是后期的蔚来ES6 ，都想在动力性能上树立动力强、加速猛的产品特点。 蔚来品牌的产品调性需要功率、扭矩较大且效率高、体积小的电机，当时市面上要么没有合适体积的，要么成本太高，于是自研自造最靠谱。其次蔚来汽车联合创始人郑显聪表示过：“三电系统是每一个电动车品牌的技术核心，蔚来将最核心的三电系统从研发到零部件供应都由自己来控制，可以掌握更多的主动权。”

蔚来ET7搭载第二代电驱系统,其最大功率为480kW、峰值扭矩为850N:m ,官方0-100km/h加速时间为3.9s这对于一辆重达2.3吨的中大型车来说 ,成绩E经很亮眼了。

从规模化上来说，得益于蔚来产品销量的强劲态势，截止2021年10月12日，蔚来第一代电驱动总成年产量已经达到了14万台，累计产量突破30万台，在XPT工厂建设之初，蔚来联合创始人秦力洪曾对外表示，“XPT自产自销的利润平衡点大致在10万台附近。”按照这个说法，XPT已经开始“盈利”了。

第二代有哪些亮点?   蔚来整个第二代电驱动系统峰值功率比第一代峰值功率提升了20%，峰值扭矩也提升了23%，而且这是在保持电驱系统体积和重量没有太大变化的前提下，做到的各项性能的提升。实际上要想提升系统功率、扭矩，蔚来完全可以靠塞入两个更大的电机来实现，但蔚来采用的是“以小搏大”的策略。

不过，碳化硅目前也有成本高、工艺复杂的缺点，所以能应用的车型还很少。特斯拉是首个使用碳化硅的车企，比亚迪也有自研的碳化硅模块，而哪怕是2021年上市的极氪001和2022年上市的智己L7，哪怕它们的价格也并不便宜，但仍然使用的还是传统硅基IGBT模块。

这个看似像电路板的东西，实际上就是电机控制器的核心，如果我们把电驱系统看作是一台计算机，那它就是“CPU”，它主要负责将直流电转 化为频率可调的交流电，从而驱动电机。因此它能力、效率的高低会影响电驱系统的能力、效率的高低。

目前电动车车企大多采用传统硅基IGBT功率模块作为电机电控的核心部件，但传统硅基IGBT由于它自身特性，天生会有一些劣势。最主要的劣势是传统硅基IGBT电压范围窄、通过的电流不够大。我们前面说过它主要的作用是转化电流，那么一旦它通过的电流不够大，就会使得电机无法100%的发挥其真正的“威力”，从而影响动力系统最大功率和扭矩的输出。

低电流状态下碳化硅功率模块效率更高,功耗更低,很好地改善了蔚来ET7在城市工况下的功耗表现,从而使得综合损耗大幅下降，有效提升了4% - 6%的续航能力。

不过碳化硅功率模块制造工艺复杂，成本较高，还没有得到规模化应用，并不适合所有车型。不少车企通过采用力矩更大的电机、容量更大的电池来弥补IGBT相对而言的效率低、功耗大的问题。目前除了蔚来，还有特斯拉和比亚迪使用了碳化硅功率模块，其中特斯拉Model 3就是最早使用集成碳化硅功率模块的车型，而比亚迪汉EV四驱高性能版则使用了其自研的碳化硅功率模块。   作为应用在一台中大型行政级轿车上的电驱系统，提升性能的同时，如何降低振动与噪声同样是一个关键课题。蔚来在第二代电驱系统上，通过整车安装布置、电机本体优化，实现了更好的NVH效果。

在电机本体上，蔚来针对永磁电机的气隙进行了重新设计，用非均匀气隙的正旋化优化了扭矩波动，从原理上降低了振动与噪声。而且电机齿轮的加工精度也达到了微米级别，齿轮的啮合因此更加紧密。除此之外，在控制算法上，谐波抑制算法的进一步升级，也让噪音源得到了抑制。而整套电驱系统在车身的悬置，也经过了严谨的模态计算与优化。这些针对NVH的协同设计下，蔚来第二代电驱系统的整体噪声降低了5-15dB。

『部分主打高端性能车型的动力参数』

第二代电驱系统的第二 个小就是积“小”成多,优化 了电机废热给电池系统加热的能力,目前蔚来ET7的电池加热策略是液冷+废热利用相结合，一共设置了6挡动静态加热状态，最大能I提供超4kW的加热功率。

我们都知道冬季低温对动力电池包的影响很大，而传统的给电池包加热的方式是液冷加热，这是需要额外损耗电池包中的电量，而利用电机运转而产生的热量，则不需要更多的电量损耗。当然电机的废热也不是那么好利用的，它需要电机系统和电池系统“水路”打通以此来实现冷热的交换，更需要软件算法的精准控制，才会有更多的热量用于加热。 　　 

目前液冷+废热利用也是低温状态电池热管理的发展的趋势，特斯拉Model Y、保时捷Taycan等都已经使用该策略，以提升电池系统在低温状态中的表现。

此外蔚来ET7这套电驱系统，经过整体结构的优化、软件控制策略的调整和制造工艺的提升，还实现了更好的NVH效果，驱动系统噪声降低5-15dB。　　 
尤其是在制造工艺方面的提升,进一步展示了蔚来自研自造电驱动系统的优势。在大批量制造的前提下,蔚来ET7电驱动系统内部齿轮做到了微米级别的精度控制,可以让车辆工作时齿轮啮合时更为紧密噪音也更小。

●关于蔚来第二代电驱动系统的其他问题： 　
　1、第二代电驱系统暂时不会出现在蔚来ES8、ES6、EC6上； 　
　2、第二代电驱系统将会随着蔚来ET7在2022年第一季度实现交付；
　　3、蔚来已经与电机电控芯片对应的供应商签订了长期的合作协议，保证相对优先供货，芯片短缺不会影响交付时间。
  全文总结： 　　
在这个讲究即时满足的时代，人们越来越容易被花里胡哨的外在招式蒙蔽双眼，放弃了内在的修为。在蔚来走三电系统高度自研自造路线的初期，很多人觉得“可以但没必要”，现如今看来，蔚来这些核心技术上的内功才是它的真正底气。随着蔚来ET7交付时间的临近，我们也期待着这套电驱系统被市场验证的时刻。
编辑：黄飞