蔚來第二代電驅系統解析

EDC電驅未來

2022年7月27日 11:03

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？蔚來第二代電驅系統解析的圖1

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。“三大件”的開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。”

從規模化上來說，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。”按照這個說法，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。

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。

不過碳化硅功率模塊制造工藝復雜，成本較高，還沒有得到規模化應用，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』

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。