蔚來第二代電驅系統核心技術詳解

《純電動汽車技術解析》全面系統地介紹了純電動汽車技術，包括純電動汽車的基本知識，如純電動汽車的定義、組成、工作原理、驅動形式、特點、典型實例，以及純電動汽車的動力蓄電池系統、電驅動系統、整車控制器和純電動汽車的性能與仿真等。該書以工程應用為背景，通過大量圖片及具體實例進行講解，幫助讀者掌握純電動汽車初步設計所需的理論知識。

蔚來ET7搭載的第二代電驅系統，今天我們就要從蔚來的第二代電驅系統，看看它的內功修煉的到底如何？ ?想要又便宜又好用還得自己造? 在電氣化時代，電池、電機、電控系統被統稱為三電或“新三大件”，可以說這三部分決定了一輛電動車動力、能耗、續航等這些最基本且重要的素質?！叭蠹钡拈_發和研究也被車企看作是造車的基石，蔚來為了鞏固自己的基石，選擇三大件的自研自造路線。 不過包括電機在內的一整套電驅系統都屬于比較成熟的貨架商品，市面上有大把供應商可選擇，蔚來為何還要自造？尤其對于造車新勢力來說，整合資源應該是它們的優勢，為何要放棄優勢，選擇自己研？ 　　蔚來自研自造電驅系統首先是產品需求導致，無論是蔚來最開始推出的蔚來ES8還是后期的蔚來ES6 ，都想在動力性能上樹立動力強、加速猛的產品特點。 蔚來品牌的產品調性需要功率、扭矩較大且效率高、體積小的電機，當時市面上要么沒有合適體積的，要么成本太高，于是自研自造最靠譜。其次蔚來汽車聯合創始人鄭顯聰表示過：“三電系統是每一個電動車品牌的技術核心，蔚來將最核心的三電系統從研發到零部件供應都由自己來控制，可以掌握更多的主動權?！?/p>

蔚來ET7搭載第二代電驅系統,其最大功率為480kW、峰值扭矩為850N:m ,官方0-100km/h加速時間為3.9s這對于一輛重達2.3噸的中大型車來說 ,成績E經很亮眼了。

從規?；蟻碚f，得益于蔚來產品銷量的強勁態勢，截止2021年10月12日，蔚來第一代電驅動總成年產量已經達到了14萬臺，累計產量突破30萬臺，在XPT工廠建設之初，蔚來聯合創始人秦力洪曾對外表示，“XPT自產自銷的利潤平衡點大致在10萬臺附近?！卑凑者@個說法，XPT已經開始“盈利”了。

第二代有哪些亮點? ? 蔚來整個第二代電驅動系統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%，而且這是在保持電驅系統體積和重量沒有太大變化的前提下，做到的各項性能的提升。實際上要想提升系統功率、扭矩，蔚來完全可以靠塞入兩個更大的電機來實現，但蔚來采用的是“以小搏大”的策略。

不過，碳化硅目前也有成本高、工藝復雜的缺點，所以能應用的車型還很少。特斯拉是首個使用碳化硅的車企，比亞迪也有自研的碳化硅模塊，而哪怕是2021年上市的極氪001和2022年上市的智己L7，哪怕它們的價格也并不便宜，但仍然使用的還是傳統硅基IGBT模塊。

這個看似像電路板的東西，實際上就是電機控制器的核心，如果我們把電驅系統看作是一臺計算機，那它就是“CPU”，它主要負責將直流電轉 化為頻率可調的交流電，從而驅動電機。因此它能力、效率的高低會影響電驅系統的能力、效率的高低。

目前電動車車企大多采用傳統硅基IGBT功率模塊作為電機電控的核心部件，但傳統硅基IGBT由于它自身特性，天生會有一些劣勢。最主要的劣勢是傳統硅基IGBT電壓范圍窄、通過的電流不夠大。我們前面說過它主要的作用是轉化電流，那么一旦它通過的電流不夠大，就會使得電機無法100%的發揮其真正的“威力”，從而影響動力系統最大功率和扭矩的輸出。

低電流狀態下碳化硅功率模塊效率更高,功耗更低,很好地改善了蔚來ET7在城市工況下的功耗表現,從而使得綜合損耗大幅下降，有效提升了4% - 6%的續航能力。

不過碳化硅功率模塊制造工藝復雜，成本較高，還沒有得到規?；瘧?，并不適合所有車型。不少車企通過采用力矩更大的電機、容量更大的電池來彌補IGBT相對而言的效率低、功耗大的問題。目前除了蔚來，還有特斯拉和比亞迪使用了碳化硅功率模塊，其中特斯拉Model 3就是最早使用集成碳化硅功率模塊的車型，而比亞迪漢EV四驅高性能版則使用了其自研的碳化硅功率模塊。 ? 作為應用在一臺中大型行政級轎車上的電驅系統，提升性能的同時，如何降低振動與噪聲同樣是一個關鍵課題。蔚來在第二代電驅系統上，通過整車安裝布置、電機本體優化，實現了更好的NVH效果。

在電機本體上，蔚來針對永磁電機的氣隙進行了重新設計，用非均勻氣隙的正旋化優化了扭矩波動，從原理上降低了振動與噪聲。而且電機齒輪的加工精度也達到了微米級別，齒輪的嚙合因此更加緊密。除此之外，在控制算法上，諧波抑制算法的進一步升級，也讓噪音源得到了抑制。而整套電驅系統在車身的懸置，也經過了嚴謹的模態計算與優化。這些針對NVH的協同設計下，蔚來第二代電驅系統的整體噪聲降低了5-15dB。

『部分主打高端性能車型的動力參數』

第二代電驅系統的第二 個小就是積“小”成多,優化 了電機廢熱給電池系統加熱的能力,目前蔚來ET7的電池加熱策略是液冷+廢熱利用相結合，一共設置了6擋動靜態加熱狀態，最大能I提供超4kW的加熱功率。

我們都知道冬季低溫對動力電池包的影響很大，而傳統的給電池包加熱的方式是液冷加熱，這是需要額外損耗電池包中的電量，而利用電機運轉而產生的熱量，則不需要更多的電量損耗。當然電機的廢熱也不是那么好利用的，它需要電機系統和電池系統“水路”打通以此來實現冷熱的交換，更需要軟件算法的精準控制，才會有更多的熱量用于加熱。 　　?

目前液冷+廢熱利用也是低溫狀態電池熱管理的發展的趨勢，特斯拉Model Y、保時捷Taycan等都已經使用該策略，以提升電池系統在低溫狀態中的表現。

此外蔚來ET7這套電驅系統，經過整體結構的優化、軟件控制策略的調整和制造工藝的提升，還實現了更好的NVH效果，驅動系統噪聲降低5-15dB?！　?
尤其是在制造工藝方面的提升,進一步展示了蔚來自研自造電驅動系統的優勢。在大批量制造的前提下,蔚來ET7電驅動系統內部齒輪做到了微米級別的精度控制,可以讓車輛工作時齒輪嚙合時更為緊密噪音也更小。

●關于蔚來第二代電驅動系統的其他問題： 　
　1、第二代電驅系統暫時不會出現在蔚來ES8、ES6、EC6上； 　
　2、第二代電驅系統將會隨著蔚來ET7在2022年第一季度實現交付；
　　3、蔚來已經與電機電控芯片對應的供應商簽訂了長期的合作協議，保證相對優先供貨，芯片短缺不會影響交付時間。
? 全文總結： 　　
在這個講究即時滿足的時代，人們越來越容易被花里胡哨的外在招式蒙蔽雙眼，放棄了內在的修為。在蔚來走三電系統高度自研自造路線的初期，很多人覺得“可以但沒必要”，現如今看來，蔚來這些核心技術上的內功才是它的真正底氣。隨著蔚來ET7交付時間的臨近，我們也期待著這套電驅系統被市場驗證的時刻。
編輯：黃飛