ET7的电驱动进化，全球唯二以及全栈自研背后的关键细节

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　　出品：电动星球News
　　作者：蟹老板本人
　　随着交付日期的临近，蔚来 ET7 关键信息的披露也在逐渐加速。
　　从前一阵子的风阻系数再到前几天的南京 XPT 工厂再次开放—— ET7 电驱动系统媒体沟通会，ET7 的脚步临近了。
　　如果你问我南京之行的感受是什么？
　　蔚来高级副总裁曾澍湘的这句开场白或许是一个回答： 「大家总是强调蔚来的服务好…..我们的技术功底真的很扎实。不是说王婆卖瓜自卖自夸。」
　　这个时候必须要列一下参数了：三合一、碳化硅功率模块、最大功率前 180kW/ 后 300KW、峰值扭矩 850N·m。
　　这几项参数叠加，对比的竞品是三电机的特斯拉 Model S plaid、以及保时捷家的 Taycan Turbo S。
　　至于国内…..
　　而如果将电驱动系统看成是燃油车时代的发动机工厂，蔚来还是中国甚至全球极少数具备全栈自研以及制造能力的车企，甚至是全球唯二的。
　　「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。」
　　唯二的另一家是谁？曾澍湘回答说 T 家。那什么时候能够赶上？他笑，明年看吧。
　　在经历漫长的一周差旅后，我回到广州，计划用下面的这七个细节，来总结这一次的南京之行。
　　一、再苦不能苦研发
　　「最快今年，最晚明年」 ，这是蔚来铁杆粉丝很喜欢的一句调侃。甚至 RC 俱乐部的老霍把它印在 T 桖上，做成一件爆款。蔚来员工很多人都特别买了它。
　　但这句话，在 2019 年可不是一句调侃。无论是曾澍湘，还是负责电驱系统与集成部的毕路都特别提及了那段最困难的时刻。
　　而 ET7 180 千瓦永磁同步电机的研发，就开始于 2019 年下半年经济最困难的时刻。
　　毕路是一个很纯粹的工程师，但他说：「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。」
　　曾澍湘则总感觉带着一点骄傲，譬如在媒体沟通会的开场白中，他特别要说： 「这个厂区现在是 100% 属于蔚来.....  大家总是强调蔚来的服务好，我还是希望借这个机会跟媒体老师说一下，我们的技术功底真的很扎实。不是说王婆卖瓜自卖自夸，整个电动车的核心技术都是我们自研的。 」
　　上来，他就说蔚来的电驱系统的全栈自研。
　　不仅说数量，譬如电机这么一个小的产品都已经申请了 215 项专利，其中 81 项是发明专利；还要说质量和差异。
　　在他嘴里中，蔚来的电驱动系统才是自研。
　　因为很多车厂也说自研，但更多只是产品开发后段的验证过程。但蔚来是全栈自研，关键核心在于三个： 软件是不是自己写的，电路板是不是自己开发的，芯片是不是自己选的。
　　二、全球唯二
　　说到这里，他很骄傲地说， 从 2015 年组建电驱团队发展到今天，蔚来的这个能力已经非常完善了。
　　就拿试验来说， 从 2015 年到现在，蔚来总共在测试外包、试验设备、软件工具相关的总投入大概是 2.5 个亿。
　　其中，测试外包约 1.3 亿；试验台架设备，过去六年花了一个亿（9600 万），同时还花了将近三千万买各种软件工具。
　　他还 Diss 了，说很多人声称「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。
　　媒体问答环节结束时，曾澍湘再次忍不住说话了：刚才有一个小的漏的地方，就是关于全栈的制造，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。」
　　这「小的漏的地方」？其实是他最想说的话吧。
　　三、碳化硅
　　Flag 竖起来了，就要看关键技术了。
　　譬如，碳化硅。
　　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。
　　这次在 XPT 工厂的 PEU 生产线，也就是要求生产条件要求最高的控制器产线，我们看到了一台碳化硅产线正在在测试运行。
　　可能很多人会问，碳化硅 到底是什么？ 决定整车能源效率、控制电能的高级开关。你可以简单理解为电子电力行业的「CPU」。
　　在整套电驱动系统中，它们的成本将近占到了一半。
　　作为第三代宽禁带半导体材料 ，SiC 相较于 IGBT 的优势主要在于更耐高温，因此在同体积下最大电流能力提升超过 30% 以上；适合更宽电压范围工作，扩展兼容性更好；开关速度更快，开关时的功率损耗更小等等。
　　落实在 ET7 上，就是让前 180KW 电驱动系统的效率以及功率密度得到提升，从而跑得更快、跑得更远。
　　毕路就透露，之前 160kW 永磁同步电机的功率密度在 1.8、1.9的水平，属于比较领先的水平。
　　接下来的 180kW 电机，虽然为了保持整车接口一致，总体重量还是 88 kg，但相应的密度却提到 2.0kW/kg 左右。
　　至于效率，SiC 让 180kW 电机的综合损耗降低了 4%～6%。毕路做了一个对比，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。
　　再随后的问答环节，工程团队还回答了很多关键的问题。
　　譬如芯片短缺之下，全进口 SiC 模块会否导致产能受限？
　　曾澍湘说去年年底他们做了一些储备，所以没有什么特别大的风险。加上碳化硅整个行业属于导入期， 蔚来也跟芯片模块的合作伙伴签了一些长期协议，因而是相对优先的。
　　目前，蔚来应用的 SiC 模块，最上级的衬底材料是 Cree（科锐），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，在南京工厂进行压装。
　　他还说了一个小故事，由于是大规模量产应用，去年 7 月碳化硅立项时， 「全世界所有做碳化硅模块的芯片厂都想和我们交流，都要我们评估，不评估人家不服气，你凭什么不给我这个机会，本来只想选一家碳化硅模块，结果三四家等着我们去评估。」
　　目前，在 SiC 的应用上，蔚来在全行业属于 TOP3 。
　　四、电机加热
　　告别枯燥的技术，来说一说车主们关心的新功能。 譬如，ET7 现在可以用电机加热电池了。
　　毕路说，他们已经通过电驱动系统开发一个特殊的加热功能， 在电池低温情况下，通过软件的算法，利用本身电机的特性进行冷却系统加热。
　　在 ET7 的电驱动系统上， 蔚来针对不同的电池温度提供了 6 档加热档位，最大可以提供 4 千瓦的加热功率。不论是在静态还是动态，都可以根据 SoC 状态和电池温度选择加热功率。
　　譬如，去快充的路上电池温度偏低，就可以提前打开，边开车边加热，确保电池在充电时处于一个最佳的温度区间。
　　ET7 可以这样做，那 ES8、ES6、EC6 这些车型呢？
　　毕路回应到，从加热功能来说，现在开发的是 180kW 和 300kW 的电机。但这个功能一旦开发完毕，在 160kW 和 240kW 电机上去用就非常简单。因此，后续的车型上都会导入这个功能。
　　「只是，前面已经卖出去的车目前并没有这个计划，因为已经有了加热器。」
　　五、NVH
　　电机加热功能其实是有一个副作用的，那就是噪音。ET7 的电驱动系统设计有三个目标： 更高效率、更高性能、更为安静。
　　电机加热的噪音，嗯嗯，你或许听过，的确很「打动」人。那怎么办？
　　蔚来给出的答案是， 通过通过软件谐波控制算法，消除该工况下的噪音。 是的，用软件的方法去抑制噪音。
　　「我们通过软件的方法去抑制住这个噪音，这张对比图可以看到，横坐标是时间，当开启的时候谐波就会小很多，噪音就会小很多，如果关闭没有注入谐波，噪音就会出来， 加热的时候通过谐波的控制来控制 NVH，既可以达到 4 千瓦的加热功率，同时在加热的同时也能抑制住它的噪音。  」在放出一张 PPT 后，毕路这样说。
　　在 NVH 上， ET7 上还做另外几项非常重要而优化。
　　譬如， 基于悬置融合控制的 EDS 总成模态优化 。
　　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。
　　又譬如，非常专业的一个词汇—— 电机非均匀气隙及高正旋气隙磁密，简单理解，就是通过优化了扭矩波动，达到的最佳的 NVH 表现。
　　还有更精密设计的齿轮的齿形齿向。
　　电驱动系统很多噪音都来源于变速箱，尤其是在大批量制造的情况。变速箱的加工紧密度会直接影响噪音的表现。ET7 做了齿轮齿形微米级的精密设计，从而使得车辆齿轮在啮合时更为紧密，提升了传动效率，噪音也更小。
　　以及软件，通过迭代谐波注入算法，优化噪声抖动。
　　最后，新一代电驱动系统的整体噪声降低 5-15 dB！
　　六、三合一
　　在 Workshop 的开场白中，曾澍湘说 蔚来会坚持双电机的策略不变，感应电机和永磁电机组合来用，给用户体验是最好的。
　　「这两款产品本身也是在整个中国电动车应用中第一个三合一的产品，这个在 2018 年在中国量产的三合一电驱产品，2019 年是第一个量产扁线电机。」
　　由于 ET7 目前同样是一个三合一的产品，在问答环节，蔚来遭遇到了挑战。
　　有媒体就问到， ET7 上搭载的第二代电驱集成化程度大概在什么样的水平？
　　言外之意其实是已经有很多厂商提出五合一，甚至八合一的方案，蔚来的三合一（电机、电机控制器、减速器）不领先了吧。
　　曾澍湘的回答是，每家公司有每家公司不同的策略，这和各家的电机架构和研发能力都有关系。
　　「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。」
　　蔚来智能功率电子系统部负责人洪文成接着又补了一刀， 说从多合一的角度来说，机械集成只是是第一部，关键要看功能、性能是不是有一个提成。 其次，集成完了以后，开发过程体系化效率是否能得到提升？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？
　　他的言外之意，是某些厂商的多合一，只是个噱头。
　　除了三合一，媒体提出挑战性问题还包括蔚来会否用多级减速器以及 800 V 架构。
　　对于这些问题，曾澍湘和毕路也一一做了回答。
　　譬如，在谈及多挡减速器时，毕路就说，不同的厂家对技术路线都有不同的判断，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。
　　蔚来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，以 180KW 电机为例，最高做到了 16000转。
　　但这么高的转速，电机抗不抗得热也会是一个问题。 而「我们这个电机对耐热的设计肯定是更好的。」
　　至于 800V 架构，曾澍湘回应说，蔚来现有的平台都是 400V 的架构，至于「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。」
　　七、下一代
　　其实，现场大家还问很多下一代的问题，我们在车间内甚至看到了下一代电驱动系统的试制产线。
　　但曾澍湘坚决不肯吐露下一代电驱动系统的细节，只是说「我们保证给大家一个小的惊喜」，而且的确他们已经在下一个平台上面进行研发。
　　他说， 电驱动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。」
　　甚至，XPT 工厂已经不再有动力对外销售了。如果大家有印象，在 2019 年时，这曾是「身陷窘境」的蔚来的一个热门话题。
　　之所以没有动力，则是因为「蔚来本身的需求很大」，XPT 的工程资源变得很宝贵。
　　「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。」曾澍湘说。
　　对了，说到子品牌，那么子品牌的电机会是？ 「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。」
　　曾澍湘说，撇开整个电机系统的话， 蔚来目前还是在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。
　　今天的文章就到这里。