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出品:電動(dòng)星球News
作者:蟹老板本人
隨著交付日期的臨近,蔚來(lái) ET7 關(guān)鍵信息的披露也在逐漸加速。
從前一陣子的風(fēng)阻系數(shù)再到前幾天的南京 XPT 工廠(chǎng)再次開(kāi)放—— ET7 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)媒體溝通會(huì),ET7 的腳步臨近了。
如果你問(wèn)我南京之行的感受是什么?
蔚來(lái)高級(jí)副總裁曾澍湘的這句開(kāi)場(chǎng)白或許是一個(gè)回答:「大家總是強(qiáng)調(diào)蔚來(lái)的服務(wù)好…..我們的技術(shù)功底真的很扎實(shí)。不是說(shuō)王婆賣(mài)瓜自賣(mài)自夸?!?/span>
這個(gè)時(shí)候必須要列一下參數(shù)了:三合一、碳化硅功率模塊、最大功率前 180kW/ 后 300KW、峰值扭矩 850N·m。
這幾項(xiàng)參數(shù)疊加,對(duì)比的競(jìng)品是三電機(jī)的特斯拉 Model S plaid、以及保時(shí)捷家的 Taycan Turbo S。
至于國(guó)內(nèi)…..
而如果將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)看成是燃油車(chē)時(shí)代的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠(chǎng),蔚來(lái)還是中國(guó)甚至全球極少數(shù)具備全棧自研以及制造能力的車(chē)企,甚至是全球唯二的。
「全棧的制造,電機(jī)裝配、電機(jī)繞線(xiàn)、工藝控制器的生產(chǎn)裝備我們都有,這些也都是很少見(jiàn)的,這三個(gè)核心零件都具有自我制造能力,也是全球唯二有這樣的生產(chǎn)制造能力。」
唯二的另一家是誰(shuí)?曾澍湘回答說(shuō) T 家。那什么時(shí)候能夠趕上?他笑,明年看吧。
在經(jīng)歷漫長(zhǎng)的一周差旅后,我回到廣州,計(jì)劃用下面的這七個(gè)細(xì)節(jié),來(lái)總結(jié)這一次的南京之行。
一、再苦不能苦研發(fā)
「最快今年,最晚明年」,這是蔚來(lái)鐵桿粉絲很喜歡的一句調(diào)侃。甚至 RC 俱樂(lè)部的老霍把它印在 T 桖上,做成一件爆款。蔚來(lái)員工很多人都特別買(mǎi)了它。
但這句話(huà),在 2019 年可不是一句調(diào)侃。無(wú)論是曾澍湘,還是負(fù)責(zé)電驅(qū)系統(tǒng)與集成部的畢路都特別提及了那段最困難的時(shí)刻。
而 ET7 180 千瓦永磁同步電機(jī)的研發(fā),就開(kāi)始于 2019 年下半年經(jīng)濟(jì)最困難的時(shí)刻。
畢路是一個(gè)很純粹的工程師,但他說(shuō):「那個(gè)時(shí)候要感謝管理層,當(dāng)時(shí)秉持一個(gè)原則,再苦不能苦研發(fā),在當(dāng)時(shí)的情況下利用有限的資金啟動(dòng)了 180 千瓦的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。」
曾澍湘則總感覺(jué)帶著一點(diǎn)驕傲,譬如在媒體溝通會(huì)的開(kāi)場(chǎng)白中,他特別要說(shuō):「這個(gè)廠(chǎng)區(qū)現(xiàn)在是 100% 屬于蔚來(lái).....大家總是強(qiáng)調(diào)蔚來(lái)的服務(wù)好,我還是希望借這個(gè)機(jī)會(huì)跟媒體老師說(shuō)一下,我們的技術(shù)功底真的很扎實(shí)。不是說(shuō)王婆賣(mài)瓜自賣(mài)自夸,整個(gè)電動(dòng)車(chē)的核心技術(shù)都是我們自研的。」
上來(lái),他就說(shuō)蔚來(lái)的電驅(qū)系統(tǒng)的全棧自研。
不僅說(shuō)數(shù)量,譬如電機(jī)這么一個(gè)小的產(chǎn)品都已經(jīng)申請(qǐng)了 215 項(xiàng)專(zhuān)利,其中 81 項(xiàng)是發(fā)明專(zhuān)利;還要說(shuō)質(zhì)量和差異。
在他嘴里中,蔚來(lái)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)才是自研。
因?yàn)楹芏嘬?chē)廠(chǎng)也說(shuō)自研,但更多只是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后段的驗(yàn)證過(guò)程。但蔚來(lái)是全棧自研,關(guān)鍵核心在于三個(gè):軟件是不是自己寫(xiě)的,電路板是不是自己開(kāi)發(fā)的,芯片是不是自己選的。
二、全球唯二
說(shuō)到這里,他很驕傲地說(shuō),從 2015 年組建電驅(qū)團(tuán)隊(duì)發(fā)展到今天,蔚來(lái)的這個(gè)能力已經(jīng)非常完善了。
就拿試驗(yàn)來(lái)說(shuō),從 2015 年到現(xiàn)在,蔚來(lái)總共在測(cè)試外包、試驗(yàn)設(shè)備、軟件工具相關(guān)的總投入大概是 2.5 個(gè)億。
其中,測(cè)試外包約 1.3 億;試驗(yàn)臺(tái)架設(shè)備,過(guò)去六年花了一個(gè)億(9600 萬(wàn)),同時(shí)還花了將近三千萬(wàn)買(mǎi)各種軟件工具。
他還 Diss 了,說(shuō)很多人聲稱(chēng)「我有研發(fā)能力」,但研發(fā)到哪個(gè)水平每家公司定義不一樣,像蔚來(lái)這樣重投資的研發(fā)在整個(gè)新勢(shì)力體系中是沒(méi)有多少的。
媒體問(wèn)答環(huán)節(jié)結(jié)束時(shí),曾澍湘再次忍不住說(shuō)話(huà)了:剛才有一個(gè)小的漏的地方,就是關(guān)于全棧的制造,電機(jī)裝配、電機(jī)繞線(xiàn)、工藝控制器的生產(chǎn)裝備。
「我們都有,這些也都是很少見(jiàn)的,這三個(gè)核心零件都具有自我制造能力,也是全球唯二有這樣的生產(chǎn)制造能力。」
這「小的漏的地方」?其實(shí)是他最想說(shuō)的話(huà)吧。
三、碳化硅
Flag 豎起來(lái)了,就要看關(guān)鍵技術(shù)了。
譬如,碳化硅。
早在 6 月份,蔚來(lái) ET7 的首臺(tái) 180 KW 碳化硅(SiC)電驅(qū)系統(tǒng) C 樣件已經(jīng)在南京 XPT 工廠(chǎng)下線(xiàn)了。
這次在 XPT 工廠(chǎng)的 PEU 生產(chǎn)線(xiàn),也就是要求生產(chǎn)條件要求最高的控制器產(chǎn)線(xiàn),我們看到了一臺(tái)碳化硅產(chǎn)線(xiàn)正在在測(cè)試運(yùn)行。
可能很多人會(huì)問(wèn),碳化硅 到底是什么?決定整車(chē)能源效率、控制電能的高級(jí)開(kāi)關(guān)。你可以簡(jiǎn)單理解為電子電力行業(yè)的「CPU」。
在整套電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,它們的成本將近占到了一半。
作為第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料 ,SiC 相較于 IGBT 的優(yōu)勢(shì)主要在于更耐高溫,因此在同體積下最大電流能力提升超過(guò) 30% 以上;適合更寬電壓范圍工作,擴(kuò)展兼容性更好;開(kāi)關(guān)速度更快,開(kāi)關(guān)時(shí)的功率損耗更小等等。
落實(shí)在 ET7 上,就是讓前 180KW 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率以及功率密度得到提升,從而跑得更快、跑得更遠(yuǎn)。
畢路就透露,之前 160kW 永磁同步電機(jī)的功率密度在 1.8、1.9的水平,屬于比較領(lǐng)先的水平。
接下來(lái)的 180kW 電機(jī),雖然為了保持整車(chē)接口一致,總體重量還是 88 kg,但相應(yīng)的密度卻提到 2.0kW/kg 左右。
至于效率,SiC 讓 180kW 電機(jī)的綜合損耗降低了 4%~6%。畢路做了一個(gè)對(duì)比,說(shuō) 180 KW 電機(jī)的工況功率可以做到 91.5%,而業(yè)內(nèi)一般在 88%、89% 的水平上。
再隨后的問(wèn)答環(huán)節(jié),工程團(tuán)隊(duì)還回答了很多關(guān)鍵的問(wèn)題。
譬如芯片短缺之下,全進(jìn)口 SiC 模塊會(huì)否導(dǎo)致產(chǎn)能受限?
曾澍湘說(shuō)去年年底他們做了一些儲(chǔ)備,所以沒(méi)有什么特別大的風(fēng)險(xiǎn)。加上碳化硅整個(gè)行業(yè)屬于導(dǎo)入期,蔚來(lái)也跟芯片模塊的合作伙伴簽了一些長(zhǎng)期協(xié)議,因而是相對(duì)優(yōu)先的。
目前,蔚來(lái)應(yīng)用的 SiC 模塊,最上級(jí)的襯底材料是 Cree(科銳),在韓國(guó)工廠(chǎng)做的晶圓,到馬來(lái)西亞做的模塊,然后再發(fā)到中國(guó)來(lái),在南京工廠(chǎng)進(jìn)行壓裝。
他還說(shuō)了一個(gè)小故事,由于是大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用,去年 7 月碳化硅立項(xiàng)時(shí), 「全世界所有做碳化硅模塊的芯片廠(chǎng)都想和我們交流,都要我們?cè)u(píng)估,不評(píng)估人家不服氣,你憑什么不給我這個(gè)機(jī)會(huì),本來(lái)只想選一家碳化硅模塊,結(jié)果三四家等著我們?nèi)ピu(píng)估。」
目前,在 SiC 的應(yīng)用上,蔚來(lái)在全行業(yè)屬于 TOP3 。
四、電機(jī)加熱
告別枯燥的技術(shù),來(lái)說(shuō)一說(shuō)車(chē)主們關(guān)心的新功能。譬如,ET7 現(xiàn)在可以用電機(jī)加熱電池了。
畢路說(shuō),他們已經(jīng)通過(guò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一個(gè)特殊的加熱功能,在電池低溫情況下,通過(guò)軟件的算法,利用本身電機(jī)的特性進(jìn)行冷卻系統(tǒng)加熱。
在 ET7 的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上,蔚來(lái)針對(duì)不同的電池溫度提供了 6 檔加熱檔位,最大可以提供 4 千瓦的加熱功率。不論是在靜態(tài)還是動(dòng)態(tài),都可以根據(jù) SoC 狀態(tài)和電池溫度選擇加熱功率。
譬如,去快充的路上電池溫度偏低,就可以提前打開(kāi),邊開(kāi)車(chē)邊加熱,確保電池在充電時(shí)處于一個(gè)最佳的溫度區(qū)間。
ET7 可以這樣做,那 ES8、ES6、EC6 這些車(chē)型呢?
畢路回應(yīng)到,從加熱功能來(lái)說(shuō),現(xiàn)在開(kāi)發(fā)的是 180kW 和 300kW 的電機(jī)。但這個(gè)功能一旦開(kāi)發(fā)完畢,在 160kW 和 240kW 電機(jī)上去用就非常簡(jiǎn)單。因此,后續(xù)的車(chē)型上都會(huì)導(dǎo)入這個(gè)功能。
「只是,前面已經(jīng)賣(mài)出去的車(chē)目前并沒(méi)有這個(gè)計(jì)劃,因?yàn)橐呀?jīng)有了加熱器?!?/span>
五、NVH
電機(jī)加熱功能其實(shí)是有一個(gè)副作用的,那就是噪音。ET7 的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有三個(gè)目標(biāo):更高效率、更高性能、更為安靜。
電機(jī)加熱的噪音,嗯嗯,你或許聽(tīng)過(guò),的確很「打動(dòng)」人。那怎么辦?
蔚來(lái)給出的答案是,通過(guò)通過(guò)軟件諧波控制算法,消除該工況下的噪音。是的,用軟件的方法去抑制噪音。
「我們通過(guò)軟件的方法去抑制住這個(gè)噪音,這張對(duì)比圖可以看到,橫坐標(biāo)是時(shí)間,當(dāng)開(kāi)啟的時(shí)候諧波就會(huì)小很多,噪音就會(huì)小很多,如果關(guān)閉沒(méi)有注入諧波,噪音就會(huì)出來(lái),加熱的時(shí)候通過(guò)諧波的控制來(lái)控制 NVH,既可以達(dá)到 4 千瓦的加熱功率,同時(shí)在加熱的同時(shí)也能抑制住它的噪音。」在放出一張 PPT 后,畢路這樣說(shuō)。
在 NVH 上, ET7 上還做另外幾項(xiàng)非常重要而優(yōu)化。
譬如,基于懸置融合控制的 EDS 總成模態(tài)優(yōu)化。
在整車(chē)底盤(pán)開(kāi)發(fā)時(shí),一開(kāi)始就對(duì)電驅(qū)動(dòng)的各個(gè)部件進(jìn)行解耦,設(shè)置懸置的動(dòng)剛度、靜剛度,基于整個(gè)系統(tǒng)去做優(yōu)化。
又譬如,非常專(zhuān)業(yè)的一個(gè)詞匯——電機(jī)非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密,簡(jiǎn)單理解,就是通過(guò)優(yōu)化了扭矩波動(dòng),達(dá)到的最佳的 NVH 表現(xiàn)。
還有更精密設(shè)計(jì)的齒輪的齒形齒向。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)很多噪音都來(lái)源于變速箱,尤其是在大批量制造的情況。變速箱的加工緊密度會(huì)直接影響噪音的表現(xiàn)。ET7 做了齒輪齒形微米級(jí)的精密設(shè)計(jì),從而使得車(chē)輛齒輪在嚙合時(shí)更為緊密,提升了傳動(dòng)效率,噪音也更小。
以及軟件,通過(guò)迭代諧波注入算法,優(yōu)化噪聲抖動(dòng)。
最后,新一代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體噪聲降低 5-15 dB!
六、三合一
在 Workshop 的開(kāi)場(chǎng)白中,曾澍湘說(shuō)蔚來(lái)會(huì)堅(jiān)持雙電機(jī)的策略不變,感應(yīng)電機(jī)和永磁電機(jī)組合來(lái)用,給用戶(hù)體驗(yàn)是最好的。
「這兩款產(chǎn)品本身也是在整個(gè)中國(guó)電動(dòng)車(chē)應(yīng)用中第一個(gè)三合一的產(chǎn)品,這個(gè)在 2018 年在中國(guó)量產(chǎn)的三合一電驅(qū)產(chǎn)品,2019 年是第一個(gè)量產(chǎn)扁線(xiàn)電機(jī)?!?/span>
由于 ET7 目前同樣是一個(gè)三合一的產(chǎn)品,在問(wèn)答環(huán)節(jié),蔚來(lái)遭遇到了挑戰(zhàn)。
有媒體就問(wèn)到,ET7 上搭載的第二代電驅(qū)集成化程度大概在什么樣的水平?
言外之意其實(shí)是已經(jīng)有很多廠(chǎng)商提出五合一,甚至八合一的方案,蔚來(lái)的三合一(電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器)不領(lǐng)先了吧。
曾澍湘的回答是,每家公司有每家公司不同的策略,這和各家的電機(jī)架構(gòu)和研發(fā)能力都有關(guān)系。
「先表明一下我們的立場(chǎng),我們?cè)瓌t上不認(rèn)為做機(jī)械集成就是一個(gè)創(chuàng)新的產(chǎn)品,我們還是想長(zhǎng)期的看怎么做功能融合的集成,這還是有挑戰(zhàn)的?!?/span>
蔚來(lái)智能功率電子系統(tǒng)部負(fù)責(zé)人洪文成接著又補(bǔ)了一刀,說(shuō)從多合一的角度來(lái)說(shuō),機(jī)械集成只是是第一部,關(guān)鍵要看功能、性能是不是有一個(gè)提成。其次,集成完了以后,開(kāi)發(fā)過(guò)程體系化效率是否能得到提升?第三個(gè)就是確實(shí)是成本,集成完了以后,這些成本能帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)到底有多少?
他的言外之意,是某些廠(chǎng)商的多合一,只是個(gè)噱頭。
除了三合一,媒體提出挑戰(zhàn)性問(wèn)題還包括蔚來(lái)會(huì)否用多級(jí)減速器以及 800 V 架構(gòu)。
對(duì)于這些問(wèn)題,曾澍湘和畢路也一一做了回答。
譬如,在談及多擋減速器時(shí),畢路就說(shuō),不同的廠(chǎng)家對(duì)技術(shù)路線(xiàn)都有不同的判斷,一種我把擋位加多,把轉(zhuǎn)速降上去,這樣可以把整個(gè)電機(jī)做的小型化,這是一種技術(shù)路線(xiàn)。
蔚來(lái)目前所走的技術(shù)路線(xiàn)是把擋位固定,一擋的速比,然后把轉(zhuǎn)速提上去,以 180KW 電機(jī)為例,最高做到了 16000轉(zhuǎn)。
但這么高的轉(zhuǎn)速,電機(jī)抗不抗得熱也會(huì)是一個(gè)問(wèn)題。而「我們這個(gè)電機(jī)對(duì)耐熱的設(shè)計(jì)肯定是更好的?!?/span>
至于 800V 架構(gòu),曾澍湘回應(yīng)說(shuō),蔚來(lái)現(xiàn)有的平臺(tái)都是 400V 的架構(gòu),至于「后期上不上 800V 還是請(qǐng)大家看發(fā)布會(huì),以后會(huì)有越來(lái)越多新的產(chǎn)品,我們?cè)趦?chǔ)備這方面的技術(shù),這是不用質(zhì)疑的。我們也看到 800V 的一些優(yōu)勢(shì),對(duì)電機(jī)來(lái)說(shuō)最大的就是絕緣的問(wèn)題,這是很大的挑戰(zhàn)?!?/span>
七、下一代
其實(shí),現(xiàn)場(chǎng)大家還問(wèn)很多下一代的問(wèn)題,我們?cè)谲?chē)間內(nèi)甚至看到了下一代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的試制產(chǎn)線(xiàn)。
但曾澍湘堅(jiān)決不肯吐露下一代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的細(xì)節(jié),只是說(shuō)「我們保證給大家一個(gè)小的驚喜」,而且的確他們已經(jīng)在下一個(gè)平臺(tái)上面進(jìn)行研發(fā)。
他說(shuō),電驅(qū)動(dòng)整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的資源今年大概增長(zhǎng)了接近 100%,如果把工藝的團(tuán)隊(duì),把質(zhì)量的團(tuán)隊(duì)都算上的話(huà),整個(gè)研發(fā)資源增加了 50%,「結(jié)合蔚來(lái)的需求都在儲(chǔ)備電機(jī)平臺(tái)技術(shù),我們新平臺(tái)電機(jī)的推出一定是行業(yè)領(lǐng)先的?!?/span>
甚至,XPT 工廠(chǎng)已經(jīng)不再有動(dòng)力對(duì)外銷(xiāo)售了。如果大家有印象,在 2019 年時(shí),這曾是「身陷窘境」的蔚來(lái)的一個(gè)熱門(mén)話(huà)題。
之所以沒(méi)有動(dòng)力,則是因?yàn)椤肝祦?lái)本身的需求很大」,XPT 的工程資源變得很寶貴。
「所以說(shuō)我們對(duì)外部項(xiàng)目又開(kāi)始有一些拒絕,除非和用我們的產(chǎn)品是一樣的,就是說(shuō)他沿著我們的電機(jī)改,而不是我們沿著他的需求改,也有美國(guó)一些出口項(xiàng)目在做,量比較少,是初創(chuàng)公司,但現(xiàn)在把我們的工程資源調(diào)整去滿(mǎn)足做定制化的開(kāi)發(fā),現(xiàn)階段肯定是不可能的,剛才你也說(shuō)子品牌也需要,我們的工程資源也有限?!乖嬲f(shuō)。
對(duì)了,說(shuō)到子品牌,那么子品牌的電機(jī)會(huì)是?「子品牌還是處于整車(chē)定義階段,按照時(shí)間點(diǎn)來(lái)說(shuō),子品牌需要不一樣的電驅(qū)?!?/span>
曾澍湘說(shuō),撇開(kāi)整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的話(huà),蔚來(lái)目前還是在全棧資源的投入進(jìn)行加強(qiáng),對(duì)關(guān)鍵的核心零件和核心工藝都會(huì)繼續(xù)增加資源,去保證將來(lái)儲(chǔ)備足夠的技術(shù),保證從中國(guó)領(lǐng)先定位到世界領(lǐng)先。
今天的文章就到這里。
(完)
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)星球News蟹老板
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