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蔚来:“技术控”背后的三电思维

  “ 蔚来的三电技术,做的怎么样?”


  谈及蔚来汽车,相信很多朋友会联想到位于大洋彼岸的特斯拉。从所属市场的电动车研发经历来讲,二者很像,尤其是科技控属性与区域市场中的领导地位,以至于坊间戏称蔚来是“中国版特斯拉”。


  从最初的“拿来主义”到自行研发,特斯拉在前行的过程中走了不少弯路。正如蔚来汽车联合创始人 执行副总裁郑显聪所言,“三电系统”占据了纯电动汽车成本的一半,也就是说,缺少核心技术的企业,势必会在发展之路上受制于第三方。


  这也促使蔚来汽车在成立之初便已认识到“科技”的重要性,所以对蔚来汽车来说,特斯拉更像是前车之鉴而非复刻的蓝本,而这也让蔚来具备了掌握核心技术的主观能动性。


  至此,贯穿品牌发展的主线有了,那属于产品的DNA是什么?


  作为积极投身Formula E并拥有自研跑车项目EP9的车企,“高性能”奠定了该品牌旗下车型的基因。


  当然,量产车与赛车或跑车不同,强调先进性与速度的同时,也对驾乘感受、耐用性和人性化等方面提出了更高要求,因而延伸至产品落地,“高性能”蕴含的维度不再单一,并形成了“科技控”前行的推动力。

  从“三电系统”到用户思维


  对纯电动车型而言,并称“三电”系统的电池、电驱和电控技术,可谓是产品发展的基石,除了技术研发,“三电”还搭建了蔚来与用户间的桥梁。


  1、电池包的全生命周期管理

  目前ES8和ES6车型采用的电池包,内部设计有32个电芯模组,单一电芯模组由12个源自宁德时代的硬壳电芯组成,在继承该类型电芯高安全性的同时,蔚来还通过对电芯模组的逐一检测,保证了封装在同一个电池包内的“模组”,均为性能达标且彼此差异甚微的产品,从源头保证了质量的稳定性。


  不仅如此,蔚来将封装操作和气密性检测分别交给机器与人工操作,可谓将机械手的精确性与人工判断的“智能化”合二为一,进一步在保证质量的前提下优化了生产效率。
  另外,除了“老生常谈”的过火、水浸和自由落体等,关于安全的各项检测外,在优化用户体验方面,蔚来汽车也考虑得十分周全。


  首先,紧贴电芯模组的铝制板材及四周均分布有液冷管路,同时这套恒温系统还可实现降温及预热双重功效,强化电池包环境适应能力之余,更让用户开车“走出去”提供了技术支持。


  其次,电池管理系统借助电池电量、温度、电压和电流等多项数据,能够判断出电池电芯的健康程度,当预测到电池存在风险时,系统会告知用户并将数据上传至蔚来的大数据平台,而该平台则能够统筹车载与换电站内的电池信息,利于厂方监管并把产品问题解决在用户感知之前。
  需要说明的是,蔚来不仅将电池包视为“能量源”,也是“储能系统”的组成部分,因此电池组能量密度与全生命周期的工作稳定性就显得至关重要。


  较之ES8搭载的容量70kWh电池组,ES6部分车型装备的84kWh电池组,已将能量密度从135Wh/kg提升到了170Wh/kg。此外,蔚来汽车表示,电池组1500次循环充放电后,能量衰减可控制在20%以内,即便电池组从车辆上“退役”,也能够担任其他用电设施的供能任务,直接或者间接地为用户继续服务。


  2、性能“一步到位”的电驱系统


  即便电池包集成了蔚来汽车诸多先进技术,不过它并非三电系统中最闪亮的星,ES8与ES6采用的电驱系统同样有嚼头。
  以输出功率240kW的感应异步电机为例,得益于选用铜转子与激光冷焊技术,在导热性能超过传统铝制转子40%之余,其自身的导热性与一致性表现也更加出众。


  不仅如此,蔚来独创的“双三相拓扑结构”逆变器,通过将两个逆变模块并联,规避了单一功率器件在高功率状态下的不稳定性,虽然该部分的芯片源自英飞凌,但高度集成化设计与内部冷却装置均由蔚来自行设计,让蔚来对关键技术已经有了自己的话语权。

  值得一提的是,虽然该电机已助力ES8和ES6已双双跻身“0-100”4秒俱乐部,但其设计之初的目标输出功率可达300kW(眼下产品标称240kW),也就是说,无需更改机械部分,凭借自身潜力依旧可让现有车型的性能再次升级。

  当然,加速表现并非衡量产品的唯一指标,特别是对于纯电动汽车而言,续航里程的重要性可想而知,这便是蔚来汽车在ES6部分车型中引入永磁同步电机的初衷,只是各大供应商与之对应的高性能产品投产日期,无法满足蔚来的发展规划,所以自研成了必经之路。


  为此,输出功率160kW、采用国际领先的定子扁导线技术、功率密度高达2.83kW/kg且效率达到96.7%的永磁同步电机应运而生(ES6上搭载),而与之匹配的减速器,在降低传动损失与提升NVH表现等层面进行了优化。


  3、电机为何要“前后有别”?


  较之更早问市并采用前后双感应异步电机的ES8,ES6不仅是差异化定位的产物,在动力输出逻辑和电机布局等方面,更折射出蔚来汽车基于用户体验的深层思考。


  众所周知的是,ES6选用的是前永磁同步电机,后感应异步电机的组合方案,在权衡续航和动力表现等因素之余,蔚来还考虑到作为SUV车型的ES6,即便位于车身底部的电池包有助于降低重心,可相比轿车,“高重心”仍是SUV车型难题逃避的问题。


  在蔚来汽车看来,结合“异步电机”的高功率输出特性,将其放置于后轴则能够有效缓解加速时车头上翘的现象,更有助于提升车辆行驶的稳定性。此外,VCU会在不同的驾驶模式下,协调前后电机发力,以实现续航里程的最大化。


  可见采用永磁+异步的双电机设计,除了让ES6获得更佳的性能与续航表现外,“差异化”的布局方式,也兼顾了驾驶感受层面的改善,而基于用户角度的考量,则是“一石三鸟”背后的核心。

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