妳可能已經猜到了,我說的是當時受日本動漫《四驅小子》影響的“四驅”。嚴格來說,似乎應該叫“奧迪雙鉆”。雖然只是個小玩具,現在根本不算什麽,但在汽車還是奢侈品的年代,它給了我們對汽車最直接的認識和感受。
相比之下,玩具四驅確實有現在電動車的壹些最基本的元素,不用說電池組(5號電池)、電機(馬達)、減速器(那兩三個塑料齒輪)都有。當然,畢竟這個四驅只是個玩具,很簡單。這裏只是為了讓大家更容易建立壹個初步的概念,而要形成壹個真正的電動車電驅動系統,結構就復雜多了。
以前我們談到電動汽車,總是習慣把重點放在電池特性、續航裏程、充電上,但實際上,作為“三電系統”之壹的電驅動系統,對車輛的動力性能起著決定性的作用。
前壹段時間,我應蔚來汽車的邀請,參觀了XPT蔚來驅動技術公司的電驅動生產線。也許很多人不知道,蔚來是國內造車新勢力中唯壹實現電驅動系統“自給自足”的廠商,即使在國內所有新能源車企中,也是屈指可數。蔚來160kW和240kW電機均由XPT南京工廠生產。
我覺得這大概是蔚來最“傳統”的,也是比較了不起的。傳統車企基本都會自己研發生產發動機。新能源車企不需要有自己的動力總成研發能力嗎?目前大部分電動車企業的動力系統部件都是通過采購第三方產品獲得的。自主研發電驅動系統並不容易,但蔚來還是做到了。
說到電驅動系統,相信很多人都對蔚來堅持的雙電機策略感興趣。
蔚來壹直想把自己打造成高端豪華電動車品牌,所以在蔚來眼裏,“高端”的重要體現之壹就是雙電機的使用。從邏輯上來說,就像過去所有豪華品牌的高端車型壹樣,都需要使用多缸大排量發動機,必須性能優異。
幾款特斯拉車型,奔馳EQC,奧迪e-tron,小鵬P7,還有廣汽新能源的高端車型Aion?LX提供高性能版本的雙電機四驅。
評價電傳動系統的性能主要只有兩個方面。壹個是電機的最大功率和扭矩以及車輛的加速性能,和普通發動機壹樣容易理解。二是系統的綜合效率,即評估電力傳輸過程中的損耗。綜合效率越高,損失越小,系統越好。
學過高中物理的朋友,應該對左手定則和右手定則有些印象。他們都在談論電和磁的關系。電機是電磁學的常見應用之壹。電機分為兩類:DC電機和交流電機。目前電動汽車使用的是交流電機,主要是永磁同步電機和異步感應電機。
眾所周知,蔚來壹直堅持雙電機方案,在ES6價格更高的性能版、簽名版、新ES8系列中,都采用了前置160kW永磁同步電機+後置240kW感應異步電機的方案,使得這兩款兩噸多重的SUV加速時間都跑在五秒以內。
由於采用了電機、逆變器、減速器“三位壹體”的設計,在總重量和系統效率上都能有更好的表現,其中永磁同步電機系統綜合效率達到94%,功率密度達到1.82kW/kg。
蔚來汽車總裁秦告訴我們,這是他們認為可以兼顧爆發力和耐用性,實現高性能和長續航的最佳組合。為什麽?
結構和原理上的先天差異,導致了這兩類電機性能的不同。比如感應異步電機就像短跑運動員,反應快,爆發力強,適合短距離加速沖刺。永磁同步電機更像壹個長跑運動員,爆發力小,但效率高,損耗小,可靠性好,有助於提供更長的續航裏程。
雙電機的工作策略是,在正常低功耗驅動時,永磁同步電機主要負責驅動,以降低功耗,增加續航,感應異步電機在需要快速加速時可以快速介入,充分發揮爆發力強的優勢,實現更強的加速性能。
除了性能提升,雙電機的設計還能帶來壹個人們容易忽略的好處,那就是安全上的冗余。自動駕駛水平越高,對各系統的穩定性要求就越高,甚至需要設置雙系統,以保證當壹個系統意外出現故障時,另壹個系統可以隨時頂上,避免事故發生。雙電機的設計也從另壹個角度保證了不會因為單個電機故障而突然斷電。
這是傳統汽油車無法避免的。在行駛過程中出現過很多發動機突然熄火、失去動力的危險情況。
所以理論上,魏萊認為這是壹個“1+1 >;2”方案,而由此產生的直接成本也只有2到3萬元左右,但相比由此帶來的性能和用戶體驗的提升,還是物有所值的,也是品牌高端定位的體現。秦還不忘反復強調“低端品牌用單電機完全沒問題,高端品牌用單電機就是耍流氓”。
的確,從電驅動系統的性能來說,目前特斯拉還是相對更好的,秦也沒有否認,但是CEO曾書祥告訴我們,動力的釋放還是要看逆變器,或者說內部模塊的性能問題。在XPT研發的采納下?把逆變器組件換成碳化矽技術可以增加功率?到300kW以上,會不會有更多的後續蔚來?動力電機簡介。
再好的設計,也離不開技術再先進的生產線。在XPT工廠,我們可以看到整個電驅動系統的生產線都是高度自動化的,只有幾個工人在做壹些機器人無法替代的操作。技術人員告訴我,目前160kW和240kW電傳動系統生產線年生產能力達到30萬臺。
其中240kW電機生產線自動化率達到了100%。據技術人員介紹,相當多的工藝流程和技術達到了世界先進水平,其中最厲害的是世界級的銅轉子組裝工藝和銅轉子激光焊接工藝。五個ABB高精度六軸機器人相互配合,完成銅轉子所有部件的裝配,然後利用世界上最大的同類型激光發生器實現銅轉子的激光焊接。
說實話,我不太清楚目前XPT的技術實力與世界上其他電力驅動系統制造商的真正差距,但至少我對這次XPT工廠參觀所獲得的信息感到相當興奮。這並不是因為蔚來汽車未來的產品會很牛逼,而是因為我們看到了我們國家在電動車相關的壹些核心技術的研發和生產上已經走在了世界前列。
在傳統燃油車時代,由於諸多客觀原因,中國品牌在發動機和變速箱兩大技術領域壹直落後於別人。在即將到來的新能源時代,我們的車企是不是要完全依靠采購博世、博格華納、麥格納等國外零部件巨頭的電驅動總成來實現“彎道超車”?
我們看到了國外技術壟斷帶來的巨大尷尬,相信只有擁有核心技術的中國品牌才能在未來的世界新能源汽車市場占據壹席之地。
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