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        蔚來為什么要自研電驅動系統?-世界實時

        2023-06-27 15:55:03來源:中國網汽車

        熟悉蔚來的朋友一定知道,自第一款產品EP9推出以來,蔚來的每一臺新車,都秉承了高性能、大馬力的傳統,無論30萬的ET5還是智能旗艦SUV ES8,都標配雙電機智能四驅系統。特別是二代技術平臺車型的動力性能和駕駛表現,相比一代平臺都有了全面提升,ET7、EC7的零百加速成績不到4秒,ET5、ET5T官方零百加速4秒,就連剛剛上市的全新ES6,其加速成績也只有4.5秒,并且在媒體的實測中,最快能達到驚人的4.05秒。以至于不少網友會說,蔚來在高性能方面已經是“反向虛標”的老手了。

        但也有網友會疑惑,為什么蔚來會如此堅持高性能?去掉一個電機、去掉車頂的激光雷達,讓車價再降下去一些,不行嗎?

        其實關于這個問題,蔚來早有答案:蔚來成立之初,就確定了全球化的高端電動車品牌戰略。高性能,是品牌走向高端化不可或缺的一部分。正如我們熟悉的那些傳統豪華品牌,無論奔馳寶馬,還是路虎保時捷,強大的動力性能一直都是這些品牌的組成部分。因此可以說,高性能的電驅系統和高性能基因,是蔚來品牌與生俱來的。通俗的講就是,對于高端品牌,高性能可以不用,但不能沒有。


        (資料圖片僅供參考)

        自研電驅,蔚來走向全面高端化的唯一選擇

        無論燃油車時代,還是新能源車時代,無論汽車行業還是電子科技等其他行業,自主創新、自主研發、掌握核心技術,始終都是一個企業建立核心優勢、走向成功的“必修課”。尤其對于蔚來,既然確立了品牌長期發展的戰略和目標,那么要打造高性能基因,就必須有更強大的電驅系統驅動。

        只是作為國內最早進入新能源汽車領域的新勢力品牌之一,在蔚來剛剛成立的時候,對首款車型ES8定下的任務,是要比Model X 4.5秒的零百加速快1秒。對此,蔚來研發團隊尋遍全球電機供應商,但唯一能符合要求的電機廠商只有日本富士,卻是特斯拉的獨家供應商。蔚來因此意識到,想要構建品牌的核心競爭力,并確保產品能按照目標預期、市場情況進行穩步迭代,必須構建完善的技術自研體系、充換電服務體系。也就是說,自研是蔚來走向全面高端化的唯一選擇。

        在“全棧自研”的戰略下,蔚來于2015年在南京投資30億,建立蔚來驅動科技,進行高性能電機和電驅產品的獨立研發和生產,總體年產能可達30萬套。

        基于這樣的投入,第一代ES8采用了前、后功率各240kW的感應異步電機,綜合最大功率480kW,零百加速時間僅為4.9秒。這樣的動力表現在2018年的技術環境下,是非常炸裂的。稍后推出的初代ES6和EC6,使用了前永磁同步160kW+后感應異步240kW電驅系統作為性能版和簽名版車型動力,也推出了前后永磁同步的雙電機運動版,前后均為160kW電機功率,總扭矩610Nm,零百加速僅需5.6秒。

        值得一提的是,240kW后感應異步電機還是彼時中國唯一的大功率異步電機三合一系統,應用了全球首個雙三相拓撲逆變器、國內首個量產銅轉子技術以及15000轉高性能減速器等多項全球頂尖技術。將它與160kW永磁同步電機結合之后,在“高性能”和“長續航”兩方面都得到了綜合提升。而搭載了這套電驅系統的初代ES8,也因此獲得2021年中國汽車工業科學技術進步一等獎。

        值得一提的是,采用前永磁同步160kW+后感應異步240kW電驅系統的ES8獲得了2021年中國汽車工業科學技術進步獎一等獎

        當蔚來智能旗艦轎車ET7發布的時候,其不僅有國內首個全棧自研的ICC智能底盤域控制器,電驅動系統也實現全面升級。首次采用了碳化硅模塊控制器,前永磁同步電機功率提升至180kW、后感應異步電機功率則提升至300kW,綜合輸出功率高達480kW,綜合輸出扭矩高達850N·m,綜合效率達到91.5%。相比第一代最高功率提升幅度為20%、峰值扭矩提升幅度為23%,因此ET7的百公里加速成績僅需3.8秒。

        一年后發布的蔚來首款純電中型轎車ET5,電驅系統又有了變化。它采用了前150kW高集成異步感應電機+后210kW高效碳化硅永磁同步電機驅動方案,總功率為360kW,總扭矩還是達到700Nm,由于車身尺寸更小,因此ET5的零百加速成績還是只需要4秒。而剛剛上市不久的全新ES6,憑借著與ET5相同的電驅系統,百公里加速成績只有4.5秒,相比上一代高性能版還要快0.2秒,而在媒體實測中,零百加速甚至僅需4.05秒,再次坐實蔚來“反向虛標”的傳統。目前,全新ES6和ET5T都采用了ET5上的這套電驅動系統。

        其實很多人在提及蔚來的時候,會把蔚來視作一家“服務型”企業。這種印象并沒錯。比如最近的價格和權益調整,最大限度的照顧到了老車主的權益,這在其他車企是幾乎不可能做到的。但是,服務只是蔚來對用戶態度的一個呈現,技術或者說全棧自研,才是蔚來的立身之本。

        正是自研,保證了蔚來能夠更好的做到產品差異化,并更好的規劃產品投放時間。從成立到現在,蔚來已經做到了比較強的全段能力,在供應鏈和產品設計轉型當中都增加了自由度,開發周期更快,同時滿足車輛定制化的需求,匹配不同車型,響應快速迭代。尤其在電驅動系統這方面,蔚來就有很多傲視同級的地方。通過技術創新,蔚來引領了整車關鍵指標的突破,多項指標均排名行業之首。

        蔚來的電驅動系統,是國內首個量產的三合一系統;蔚來也是行業最早開發和應用高轉速電機(大于16,000rpm)的品牌。同時,蔚來在行業內最早量產了輔驅(感應異步電機)+主驅(永磁同步電機)的雙電機四驅系統,并且電驅總成首個采用了碳化硅模塊,工況效率超過91.5%,比友商提早至少半年以上。

        這里就以ET5T和Model Y為例簡單對比一下。

        從核心參數就可以看到,蔚來ET5T搭載的自研雙電機四驅系統,在電機的技術規格、模塊、功率扭矩等性能指標上,相比Model Y更具優勢。

        但需要注意的是,鑒于更高的技術成本,Model Y僅有Performance高性能版本才用到雙電機四驅系統,而它的售價也超過33萬元,與ET5T標準75度電池版本29.8萬元的售價,相差就超過3萬。若是全方位的對比,我們會發現ET5T無論是整車的外觀設計、內飾工藝和用料、智能座艙的氛圍感、智能駕駛硬件,還是服務、補能網絡等軟硬件標準,都遠好于Model Y。由此也體現出蔚來自研的一大優勢:創造更低的研發和制造成本,用自研讓用戶享受到先進技術的便利。

        截至2023年4月,蔚來自研的電驅技術,包含電機、齒輪箱、電控硬件及算法、功率模塊等方面,相關的專利申請共414件,其中發明專利申請為207件。從數字上也能看出,蔚來高性能電驅系統的研發優勢,而這些核心技術的自研成果,也為蔚來構建國內唯一高端純電品牌打下了堅實的基礎。

        雙電機+四驅,蔚來高性能的“黃金組合”

        參考燃油車就會發現,大馬力發動機與四驅組成的動力系統,是豪華品牌凸顯高端的“標配”。這種組合不僅能提供更強大的加速表現,也能在加速避險時給到駕駛員更好的動力與信心。同時,大馬力四驅車在通過性、循跡性、加速性方面有明顯優勢,在日常的駕乘體驗中,也會表現得更加舒適。本質上來講,當汽車進入新能源時代,高端電動車無論技術還是體驗,也是一致的。

        不同在于,燃油車時代為了實現大馬力+四驅的高端結構,發動機、變速箱、傳動軸以及四驅系統的硬件結構,每一項都不得不占據大量的空間。這也是為什么高端豪華品牌的大馬力四驅車型,絕大多數都是尺寸較大的D級轎車或者中大型SUV,即便是尺寸稍小一點的超跑,除了緊湊的乘員艙,剩下的空間也幾乎都給到三大件了。

        電動車就不同了。

        得益于電機小型化設計優勢,電動車不再需要“犧牲”大量的空間去換來雙電機+四驅的布局,相反還能獲得低速大扭矩、響應更快等優勢,并實現更高效、穩定的動力輸出。

        在此基礎上,蔚來又給出了異步感應交流電機+永磁同步交流電機的解決方案。一方面,永磁同步電機因為內部的永磁體擁有天然磁場,加速時不需要等待磁場建立,反應更敏捷、加速更迅猛;另一方面,而異步感應電機由于沒有永磁體,在空轉時不需要額外的動力來抵消天然磁場的阻力,兩驅狀態下被拖拽時更節能。將這兩個電機結合,在兩驅工況時由永磁同步電機工作,讓能耗更接近單電機車型,而在加速、脫困等四驅工況時由兩臺電機合力輸出,發揮雙電機四驅優勢。

        首先帶來的就是性能上的提升。以全新ES6為例,全系標配的前150kW高集成異步感應電機+后210kW高效碳化硅永磁同步電機驅動方案,在運動+模式下,官方顯示的百公里加速時間僅需4.5秒,而在眾多媒體實測中,懂車帝已經能做到最快4.05秒的加速成績。很顯然,雙電機四驅具備更充足的后備功率,可以更輕松地實現長距離爬坡和高速超車。

        其次,電動車和燃油車一樣,每個車輪都有摩擦力上限,如果動力超過摩擦力上限,就會出現動力損失并造成車輪打滑。而前后雙電機形成的四驅系統,就能夠更好的利用地面附著條件,在系統的精準分配下實現更好的加速能力和爬坡能力。

        第三,四驅系統天然具有更強的通過性和更好的循跡性,也就是更穩、更精準的駕駛體驗,在應對絕大多數相對特殊的路段比如雨雪濕滑、泥濘坑洼等場景時,四驅相比兩驅可以提供更及時、有效的保護,讓駕駛者更好地控制車輛,保持車身穩定性。

        第四,在四驅系統的響應效率上,蔚來智能四驅設計了前后電機獨立控制+中央整車控制的動力控制方案,讓動力更即時、精準進行分配,蔚來智能四驅的響應時間僅20毫秒,僅是主流機械適時四驅響應用時的1/10。

        第五,從用戶體驗的角度來說,雙電機提供的更強動力、更豐富功能符合大眾消費者對高端品牌的情感認知,能滿足用戶在駕乘之外的社交需求。

        如通過標定雙電機響應速度、功率輸出、動力分配等策略,實現定制化四驅體驗,讓用戶在更豐富的用車場景中享受安全安心的駕駛樂趣。

        比如剛剛上市的蔚來首款旅行車ET5T,除了5種常規駕駛模式外,還提供了雪地、沙地、濕地和拖掛等4種場景模式,其中前三種模式,都是伴隨著Banyan2.0.0系統新增和升級而來。其技術上就是根據場景特點,動態調節前后動力分配,在面對雪地、沙地、濕地等不同的特殊路況時,可以實現更平穩、更安全的駕駛體驗。

        第六,不得不說雙電機的技術結構,還能帶來更好的冗余設計。在某些極端情況下,若一個電機出現故障,那么另一個電機仍能夠保證車輛在車速不超過80km/h下的正常行駛。實際上也是提升了車輛的安全性。

        最后,由于蔚來采用了自研的ICC智能底盤域控制器,包括懸架、雙電機組成的高性能四驅系統在內,都可以通過FOTA升級實現更豐富的功能和性能調整。比如上面提到的ET5T新增駕駛模式,就是蔚來與用戶一起,針對雪地場景一起研發的,利用雙電機優化動力分配,從而讓冰雪駕駛更安全。

        可以說雙電機+智能四驅的布局,就是蔚來實現產品高端化、高性能的“黃金組合”,是“。

        雙電機四驅是高端電驅的技術門檻。如同燃油車時代的奔馳、寶馬、保時捷等品牌掌握高端發動機、變速箱等核心技術研發能力一樣,蔚來憑借自身研發實力打造的電驅平臺,就是蔚來確立品牌高端化的標志。

        誰才是高端電驅的技術標桿

        其實無論是過去的燃油車時代,還是現在的電動車時代,評價一家車企高端與否的標準都是相似的——在核心領域有領先的技術,并且可以將技術進行實體化轉換,能夠制造大馬力四驅車。

        展開來說,就理性層面而言,作為高端電驅的技術標桿,需要擁有電驅自研能力,擁有自研電驅平臺,能夠制造雙電機四驅車。蔚來從2015年便走上了滿是泥濘的電驅自研之路,經過大量資金的投入,不斷地摸索,終于擁有了世界領先的自研電驅平臺。同時,蔚來為了始終保持品牌本身的高性能基因與對高端品質的追求,不惜成本堅持將雙電機四驅作為品牌車型的標配。

        除此之外,在電動車時代,對于“高端”的定義又多了一層——擁有軟硬件持續升級的能力。

        在燃油車時代,一方面是受到了技術的限制,另一方面是那時候駕駛者還處于人適應車的階段。但如今,隨著技術的突破,駕駛者們越發挑剔,我們已經進入到了車適應人的階段。這時,其實蔚來自研電驅的優勢就再一次顯現出來了。如果采用供應商的方案為黑盒操作,迭代升級都需要依賴供應商,而自研則為白盒操作,可以隨時依照需求進行快讀迭代 ,可以與整車進行更好的匹配、集成、實現更多功能。

        就感性層面而言,高端電驅還要能夠在精神層面為車主帶來自豪感與專屬感。雙電機四驅在為車輛帶來高性能、高安全性的同時,還能憑借其本身靈活的動力分配,結合FOTA實現更加豐富的功能。蔚來可根據車主的需求與反饋,與車主共同研發新的駕駛模式,甚至是對底盤舒適性、操控性、駕駛性進行重新設計和調教。

        總結

        正如蔚來的創始人李斌所言:“蔚來選擇了一條難走的路,前方肯定滿是坎坷與泥濘,但往更遠方看,我們能看到希望與光明。”做一個高端汽車品牌這件事,放在國內,鮮有人敢做,甚至鮮有人敢想。蔚來成立之初,就確定了全球化的高端電動車品牌戰略。

        高性能,是品牌走向高端化不可或缺的一部分;高安全性,是品牌對于車主的一份保障;高靜謐性,是品牌追求車輛高品質的一種態度;高集成度,是品牌對于技術的一種苛求;高效率,是品牌長期技術沉淀的具象化體現。

        如果說最初的EP9是蔚來面向極致性能發起的挑戰,那么自研的高性能雙電機四驅系統,就是蔚來實現高端化、并且能夠讓廣大用戶體驗到高端化的最直觀的技術之一。目前,蔚來已經形成兩套電驅平臺方案。不僅在數據和效率上成為行業高性能雙電機四驅系統的標桿,而且依靠蔚來全棧全域的自研優勢,通過FOTA不斷在技術上進行更新和迭代,并根據用戶使用場景的需求,調整系統性能標定,為用戶帶來更加高性能、安全、靜謐、舒適的駕乘體驗。

        更重要的是,在深度了解過蔚來自研高性能雙電機四驅系統之后,我們會更清楚地看到,蔚來不只是一個以“服務”為賣點的品牌,它真正的核心優勢,還在于它強大的、全方位的自研能力。

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