过去，蔚来汽车给人的最大印象就是服务好！
但在近日，电驹小编参加了ET7 电驱动系统媒体沟通会，并参观了蔚来南京 XPT 工厂。短短的一天，电驹小编对于蔚来汽车的印象有了很大转变。
这种转变用蔚来高级副总裁曾澍湘的话来说就是：“大家总是强调蔚来的服务好，但我们的技术功底真的很扎实。”
蔚来技术好，不是说说而已。这点单看蔚来ET7第二代驱动系统采用的的各种黑科技，想必你一定会深有体会。
全栈自研的电驱动系统
如果将电驱系统比作是传统燃油车的发动机，能做到全栈自研电驱动系统的，可以说是少之又少，蔚来便是其中一家。“全栈的制造，电机装配、电机绕线、工艺控制器的生产装备我们都有，这些也都是很少见的，这三个核心零件都具有自我制造能力，也是全球唯二有这样的生产制造能力。”曾澍湘表示。曾澍湘表示，很多企业都宣称“我有研发能力”，但研发到哪个水平每家公司定义不一样，像蔚来这样重投资的研发在整个新势力体系中是没有多少的。根据介绍，从 2015 年到现在，蔚来在电驱动的研发上大约投资了 1.5 个亿，进行的试验费用约 1.3 个亿，6 年中购买实验台架花了 1 个亿，而各种软件研发工具的费用，将近 3000 万。对于为什么要自研电驱动系统，蔚来电驱动系统与集成部负责人毕路表示：电驱动系统也可以外部采购，但蔚来定位是高性能的智能电动车品牌，外部采购会带来系统的工程匹配问题。毕路认为：“当我们自研电机可以做到根据整车结构与产品定位，做相应的工程调整，我们的产品迭代可以自主掌控，外采会有与之相反的风险。”正所谓念念不忘，必有回响。在重金研发之下，蔚来汽车的新一代电驱动系统究竟如何？蔚来ET7采用第二代电驱动系统，包含一款最大功率 180 kW 的前永磁同步电机；一款 300 kW 的后异步感应电机。相比于现有的160kW和240kW电驱动系统，分别提升了20%和23%。出色的动力性能使得ET7百公里加速达到3.9s。早在 6 月份，蔚来 ET7 的首台 180 KW 碳化硅（SiC）电驱系统 C 样件已经在南京 XPT 工厂下线了。
作为第三代半导体中的代表材料，SiC是制作高温、高频、大功率、高压器件的理想材料之一，基于SiC的解决方案使系统效率更高、重量更轻，且结构更紧凑。
新能源汽车是SiC最重要的下游领域，SiC 应用于新能源车，可以降低损耗、减小模块体积重量、提升续航能力。主要应用包括主驱逆变器、DC/DC 转换器、充电系统中的车载充电机和充电桩等。特斯拉的Model 3就采用了意法半导体和英飞凌的SiC逆变器，其也是第一家在主逆变器中集成全SiC功率模块的车企。SiC用在车用逆变器上，在相同功率等级下，全SiC模块的封装尺寸显著小于硅模块，同时也可以使开关损耗降低75％（芯片温度为150°C）。在相同封装下，全SiC模块具备更高的电流输出能力，支持逆变器达到更高功率。这些优势带来的结果就是能够为电机带来更高的工作效率。据悉，SiC 让蔚来 180kW 电机的综合损耗降低了 4%～6%。毕路现场做了一个对比，说 180 KW 电机的工况功率可以做到 91.5%，而业内一般在 88%、89% 的水平上。总之，得益于碳化硅技术技术的应用，不仅让整车不仅跑得更快，同时也有更优秀的续航表现。首先，180kW永磁同步电机在同等的空间，同等的边界尺寸，同等电压水平下，性能方面实现了提升，这里面包括电机类型的选择，转子磁钢选型上都进行了一些具体的开发。而后异步感应电机通过电磁的优化，使得模块电流的提升，从而实现性能的升级。其次，是优化减速器速比的优化，蔚来是通过多目标的优化，提升效率的同时，同时提升速度。减速器速比从9.57提升到了10.48。最后，对于后异步感应电机的IGBT的模块，从900A 提升到了 960A。通过新技术的应用和结构的优化，让新的驱动系统有了更强的性能。然而，性能的提升，带来的另个问题便是的电机噪音。这对于定位豪华品牌的蔚来而言，显然是一大矛盾。蔚来的做法是，通过通过软件谐波控制算法，消除该工况下的噪音。没错，是通过软件实现“降噪”。
“我们通过软件的方法去抑制住这个噪音”，毕路表示，通过电磁优化（非均匀气隙）均衡电磁径向力，并通过气隙的正旋化，优化了扭矩波动，达到的最佳的NVH表现。
除此之外， ET7 上还做另外几项非常重要而优化。在整车底盘开发时，一开始就对电驱动的各个部件进行解耦，设置悬置的动刚度、静刚度，基于整个系统去做优化。简单理解就是，蔚来优化了承载电机的悬置的钢架，来达到在各种场景下钢架硬度能够支撑电驱系统从而不产生噪音。通过对 ET7 电驱动系统内部齿轮的精密加工，在大批量制造的前提下，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，提升了传动效率，进一步优化 ET7 的 NVH 表现。电池在低温下的性能较弱，对此蔚来方面表示，电机系统通过开发特殊功能，在低温下通过优化利用电机的废热加热电池，最大能提供超 4 kW 的加热功率，让电池始终处于最适宜的工作温度，在低温下能够获得更好的性能和续航表现。不过，该功能的应用也为 NVH 带来了新的挑战，而同样通过软件进行抑制，通过软件谐波控制算法，消除该工况下的噪音。大家都知道，2019年是蔚来汽车最困难的一年。但在那段时期，斌哥（CEO李斌）那句“再苦不能苦研发”，给当时刚启动第二代电驱动系统研发的团队注入了信心。毕路说道：“那个时候要感谢管理层，当时秉持一个原则，再苦不能苦研发，在当时的情况下利用有限的资金启动了 180 千瓦的产品开发。”根据相关全球专利数据库查询可以看到，截止今年8月，蔚来拥有4269专利申请，其中2370件有效授权专利，包括364件发明专利。经过短短几年的发展，蔚来已经从车、服务和生活三个维度开展创新并进行了相关布局，对新能源汽车的“三电”（电池、电机、电控）、辅助驾驶、车联网、车载人工智能、充换电设施等重点技术完成了完整的专利布局。曾澍湘 Alan ZENG（蔚来 高级副总裁 ES & EI）毕路 Richy BI（蔚来 电驱系统与集成部负责人）洪文成 Wilson HONG（蔚来 智能功率电子系统部负责人）毕路：壳体主要是力矩加强了，整个结构强度进行了优化，并没有通过增重来优化，是通过结构仿真优化来满足整个力矩的加强，总体保持了功率提升20%，力矩提升30%的基础之上没有加重，但质量也没有减少。曾澍湘：重量最大的挑战是扭矩提升，结构上面怎么保证。我记得还是减重了一小点，那个控制器。毕路：控制器是优化了，但是在电机上面总体保持了一致，有的地方减了，有的地方加了，总体是一致的水平。媒体：各位领导，我想问一下这款电机未来有没有可能在ES8和ES6上去搭载？第二个问题是这个电机的功率密度是怎么样的？曾澍湘：是否对ES8、ES6进行升级，还没有评估，这里面涉及到整车工程一系列的问题，从产品兼容性上是有一定能力的，怎么样和整车工况结合以及一系列的公告目录还在进行评估。毕路：之前160kW电机相比于2019年市面上的产品，当时做到了88kg，功率密度在1.8、1.9的水平，属于比较领先的水平。做到180kW的时候，当时说要保持整车的接口一致，包括跟整车智能安装接口一致，总体重量保持在88kg，但把功率提升到180kW，相应的功率密度有了一些提升，达到2.0左右，这是同步电机。异步电机相对240kW，大概在1.7，升级到300kW的话也是一样，重量保持不变的情况下，把功率提升，对应的功率密度也是在2.0kW/kg左右。媒体：我有两个问题，第一个是关于蔚来电驱动系统，蔚来车型在国内车速都是比较高的，达到200km/h，在这个技术上蔚来有什么特别的，和国内电动车不一样的地方吗？第二个就是在新车上用到多级的减速器？毕路：对于最高车速从国家法规上面有两种定义，一种是30分钟最高车速可以持续运行，还有一种是说你在一定时间内，如2分钟之内跑一公里，我们通常会定义两分钟的车速，这是整车的定义。对于电驱动系统，影响这个车速的有三个因素，第一个是轮胎的直径，另外一个是整个变速箱的速比，再加上整个电机的最高转速，这三个因素决定了最高车速。我们在做最高车速的时候，以180kW为例，4.6的速比对应14000多转，对应的200km/h时速，我们的做法按照法规是1.2倍的破坏转速，将近200km/h的车速再乘上1.2倍，确保它在1.2倍下不会有任何的损坏，我们保证整车以200km/h的车速，不管你跑两分钟，至少按照车的这个定义，肯定保证电驱动效能是好的，确保车速是得到满足的，这是第一点。第二点对于多挡减速器，不同的厂家对技术路线都有不同的判断，目前从我们的角度来说，一种我把挡位加多，把转速降上去，这样可以把整个电机做的小型化，这是一种技术路线。我们目前所走的技术路线是把挡位固定，一挡的速比，然后把转速提上去，目前我们在走第二条路线。曾澍湘：高速工况还是需要评估的，电机也扛不住热的问题，我们这个电机对耐热的设计肯定是更好的，最终上油冷效果更好，但是现阶段没必要，我们做到两百公里时速，用水冷足够了。媒体：我有两个问题，第一个是关于前面提到的电机加热，动机出处是三元铁锂电池，六档加热和4kW加热功率，这是第二代还是第一代可以使用？第二个问题是碳化硅这个材料，我们都知道芯片供应短缺是整个行业的问题，这会不会对碳化硅材料包括ET7的交付产生影响？毕路：从加热的功能上面来说，现在开发的180kW和300kW，这个功能一旦开发完毕在160kW和240kW上面去用就非常简单，但在前面已经卖出去的车目前并没有这个计划，在后续的车型上面会导入。洪文成：我们提到加热功能，比较难的还是要平衡NVH，加热注入的电流跟你实际运行的电流是两种类型的，因为你在加热的时候不能额外产生一些扭矩，所以它不是一个正常的控制逻辑下的电流，所以在做加热的同时，还是要去考虑各种其他的扭矩，去考虑NVH的特性，不能因为加热大家觉得这个噪音好难受，这个情况下软件里面要做一些策略去平衡，去解决这些问题。曾澍湘：芯片是整个2021年比较困扰我们的，我们去年年底做了一些储备，所以我们没有什么特别大的风险。碳化硅整个行业属于导入期，我们也跟芯片模块的合作伙伴签了一些长期协议，我们也看到了整个行业的供应风险，所以签了长期协议，我们是相对优先的，因为也是第一个大规模量产的客户，在碳化硅的项目上面。媒体：刚才提到芯片是一个，我想知道碳化硅的电驱系统国产化率是多少？成本上有没有优势？第二个这个除了用在ET7上面之外，未来有没有说会应用在哪些车型上？就是产品规划。曾澍湘：这个模块本身现在还是进口的，因为中国现在还不具备这样的产业链，最上级的衬底材料是Cree，在韩国工厂做的晶圆，到马来西亚做的模块，然后再发到中国来，然后在我们的南京工厂进行压装，是这么一个工艺路径，现阶段都是进口，还是没有任何国产化的成分。整个电驱组合和后续蔚来车型是有规划的，这个就不能由我来说的，只能看每年车展和NIO DAY的发布会了。媒体：我有两个问题，一个是第二代电驱品牌是否具备了800V高压电力的匹配，第二个问题，现在第二代电驱集成化程度大概在什么样的水平？曾澍湘：蔚来现有的平台都是在400V的架构，主要与整车和电池都有一系列的匹配，在现阶段蔚来的平台当中都是400V才够，后期上不上800V还是请大家看发布会，以后会有越来越多新的产品，我们在储备这方面的技术，这是不用质疑的，我们也看到800V的一些优势，对电机来说最大的就是绝缘的问题，这是很大的挑战。关于您的第二个问题是多合一的问题，我们也在思考，但每家公司有每家公司不同的策略，这和你的电机架构和你以后的研发能力都有关系，先表明一下我们的立场，我们原则上不认为做机械集成就是一个创新的产品，我们还是想长期的看怎么做功能融合的集成，这还是有挑战的，这方面我们团队也已经有些思考了。洪文成：从多合一的角度来说，我们是这么思考的，第一，机械集成是第一步，我们在集成的时候，要首先思考能否对功能带来提升，你集成完了以后，谁和谁集成首先得看这个功能的性能能不能有一个提升；第二个是整个集成完了以后，开发过程体系化效率它是否能得到提升；第三个就是确实是成本，集成完了以后，这些成本能带来的优势到底有多少，这个它也不是说只是看单件的成本，我们现在一直在强调全生命周期的成本，这个时候也得去思考，我们对于集成会有自己的一些思考在里面，在有一些技术点上也会深入的研究，至于我们自己后面的技术路线，也要等后面的一些产品发布或者是宣告。曾澍湘：斌哥给我们研发团队的挑战就是能不能多做减法，又可以满足用户的需求，这才是真正的挑战。 媒体：能不能讲一讲研发的一代和前面的一代追求的技术水平是什么样的？曾澍湘：很抱歉，现阶段不能讲的太多，不然我们下一代产品就没有神秘感了，但我们保证给大家一个小的惊喜，的确我们已经在下一个平台上面在研发，整个研发团队的资源今年大概增长了接近100%，如果把工艺的团队，把质量的团队都算上的话，整个研发资源增加了50%，结合蔚来的需求都在储备电机平台技术，我们新平台电机的推出一定是行业领先的。媒体：南京XPT这个工厂投入蛮大的，之前也有关于子品牌的透露，蔚来现在打算把电驱180kW和300kW投入到下一个子品牌吗？曾澍湘：子品牌还是处于整车定义阶段，按照时间点来说，子品牌需要不一样的电驱。媒体：整个电驱系统有没有考虑对外销售做一些通用化的设计和考量？曾澍湘：的确我们在困难的时候，我们希望能够对外销售增加收入，但现在因为我们蔚来本身的需求很大，反而发现最珍贵的东西是工程资源，不是产线资源，所以说我们对外部项目又开始有一些拒绝，除非和用我们的产品是一样的，就是说他沿着我们的电机改，而不是我们沿着他的需求改，也有美国一些出口项目在做，量比较少，是初创公司，但现在把我们的工程资源调整去满足做定制化的开发，现阶段肯定是不可能的，刚才你也说子品牌也需要，我们的工程资源也有限。媒体：从您的经验来看，自主投入电驱动研发最大的价值和贡献是什么？曾澍湘：我觉得这个还是与品牌定位有关系，蔚来是一个高性能电动车，对性能追求比较高，所以对电驱的要求就比较高，这个时候如果想通过外部购买成熟的产品就不太容易。第二个，这个研发就取决于您对研发的定义，如果只是做一种后期验证性的开发，大多数车厂都这样做的，市场上也有一些有竞争里力的友商在做，也会在产品上做一些妥协，只要差异化做的好也是有机会的。我们已经做了比较强的全段能力，我们在供应链和产品设计转型当中都增加自由度，开发周期相对加速，刚才我已经说到了研发资源是紧缺的，如果是外购，你的合作伙伴工程资源能不能保证，实际上整个行业缺什么？比如缺16000转以上的测试平台，大家都在打架，好歹我们自己有一点，不用全部依赖外部的，很多时候这些方面都是相对短缺的，所以说我们建立了这些能力以后，反而增加了我们的自由度，保证蔚来的产品差异化和产品的投放时间。比如说碳化硅工艺模块就是这样，如果我们没有资源就要等别人做成逆变器以后，或者电驱总成以后才能买，但今天货架上没有碳化硅具备量产工艺的电驱总成或者控制器，我们是自己上把这个做出来了，还是比大多数的友商至少早半年到一年，这些都是我们获益的地方。媒体：我有两个问题，第一个问题就是沿着前面说的研发资源可能有点紧张，我想问一下永磁这块和异步感应这块，研发资源接下来会在哪一块花更多的精力和资源？或者是比较平横的研发资源投入。第二个是因为碳化硅现在市面上相对来说是比较前瞻的一个技术，前瞻等于是要吃螃蟹，我们怎么把这个螃蟹吃好？在客户端做到客户使用比较稳定，没有太多的故障率，通过哪些手段来达到这样一个目的？曾澍湘：两个产品，感应电机和永磁电机是齐头并进的，我们也是看到了感应电机的一些优势，具体后面会发布新的电驱平台的时候，你们媒体朋友会看到差异化的变化，到那个时候我们再做详细的介绍。撇开整个电机系统的话，还是全栈资源的投入进行加强，对关键的核心零件和核心工艺都会继续增加资源，去保证将来储备足够的技术，保证从中国领先定位到世界领先，这是关于研发投入这一块。碳化硅模块的确是新的东西，可能会有新的场景，我们也专门组织了碳化硅部队，专门做强化测试，对产品从模块级别到控制器级别到电驱级别都做了强化测试，也和合作伙伴对芯片做了很多测试，考虑了各种场景，这样的话确保产品投放的时候有很好的性能。
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