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核心技术国际领先 蔚来的未来由自己掌握

探索蔚来三电之旅

车评网|驭动汽车 编辑:马宁 类型:技术 2019-04-05 11:24
  几年前,在高端电动汽车市场,只有特斯拉一枝独秀。而如今,当人们再谈及这一领域,更多的中国人会自豪地说出蔚来这个名字。我们认识这个迅速崛起的电动汽车品牌,是从超跑EP9开始的,随后上市的ES8,凭借媲美超跑的性能和极具前瞻性的设计快速蹿红。而后蔚来推出的各种人性化服务也成为大家热议的焦点。
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    无论是好的评价,还是负面声音,都证明了公众对于蔚来品牌的关注度够高。但唯一毋庸置疑的是,蔚来每一款车的性能都是同级别中的佼佼者。因为作为蔚来的品牌DNA之一,“高性能”从诞生伊始便注入了ES8和ES6的灵魂之中,同时4秒俱乐部的加速表现也为用户所津津乐道。


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    而在高性能的背后,却是鲜为人知的巨大投入和全体蔚来技术人员的不懈努力。强⼤的加速性能仰赖⾼性能的电驱动系统,并且对加⼯制造也提出了⾼要求,⾯对市场中普遍的“拿来主义”,蔚来选择了更加艰难的⾃主研发⽣产之路,虽然这条路无比艰难,但蔚来借着明知山有虎,偏向虎山行的执着,已经收获了累累硕果。


世界顶级高性能“电心”让蔚来风驰电掣


    我们经常将发动机比喻为汽车的“心脏”,而对于电动汽车来说,这颗心脏就变成了电动机,“电心”是否强劲,直接决定着电动汽车的性能强弱。这就好像我们小时候玩的玩具四驱车,换个好的马达,立马跑得飞快。


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    虽然原理是一样的,但电动汽车的电动机可比玩具四驱车的要复杂多了。作为中国电驱的最强动力,蔚来240千瓦高性能电驱动系统以高功率感应异步电机为核心,配合双三相拓扑结构的电机控制器以及高扭矩齿轮箱,以高功率、大扭矩、高转速的卓越性能,助力蔚来ES8/ES6跻身“4秒俱乐部”。


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    据悉,目前全世界只有两家电动汽车厂商拥有功率为200千瓦以上的高性能电机,一个是特斯拉,另一家就是蔚来。蔚来自主开发的高性能异步感应电机首次在国内应用铜转子技术,导热性相比铝转子高出了40%;并使用15,000瓦高功率激光焊接技术熔焊铜片,保证转子拥有优异的导电性能和一致性,无论是420牛·米的扭矩还是15,000rpm的超秘转速,均跻身全球一流水准。


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    当能量从电动机中以直流电形态输出时,需要通过IGBT功率模块完成从直流(DC)到交流(AC)的转换,才能够在磁场作用下转化为机械力驱动车辆,因此在整个过程中,作为电流转换器的IGBT就变得至关重要。为了满足大电流持续输出的需求,蔚来独创“双三相拓扑结构”的自主专利技术,通过两块逆变功率模块并联,规避单个功率器件在高功率状态下的不稳定状态,在提升安全性和可靠性的同时,电控单元获得双倍峰值功率。


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    当电机、减速箱与电控系统装配到一起之后,便成为了蔚来三合一EDS电驱动系统。对于量产车来说,在性能之外,耐久性显得更为重要。在这方面,蔚来绝对会让用户放心。因为除了高性能之外,整套系统还经过18,000rpm超速试验、长达17,000小时耐久性测试、50g加速度冲击试验、高温+湿热+泡水等条件下密封性能测试以及高低温冷热循环测试等严苛考验,让高可靠性也成为蔚来的核心竞争力。


抢先体验未上市ES6“踹背感”和“撞墙感”久久不能忘怀


    在去年年底的NIO Day上,蔚来发布了旗下第二款纯电动SUV ES6,并且在刚刚过去的4月1日,新车已正式开启大定支付通道。而最新消息是,ES6也将亮相不久后开幕的上海国际车展,感兴趣的朋友不要错过哦。


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    这次蔚来三电工厂参观之旅,我们也对试装版的ES6进行了简单的加速及制动体验。说来惭愧,作为一名汽车编辑,这竟然是我第一次驾驶纯电动汽车。那种极为直接的动力输出着实让我受惊了,一脚“电门”下去,动力没有任何迟滞地如排山倒海般涌来,推背感已经不足以形容了,我觉得用“踹背感”更合适,真的像是被人从后边踹了一脚,肾上腺素一下就飙升到顶点。


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    短短的距离,ES6便已加速至100km/h以上,此时狠狠踩下刹车,在强大的制动力带来了的“撞墙感”中,车子用极短的距离稳稳停住,要不是绑着安全带,我觉得自己能飞出去。据厂家工作人员介绍,ES6百公里刹车距离只有33米多,我觉得此言不虚。


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    在试驾之前,我们已经了解到ES6在电动机配备方面与ES8有所不同,其首发纪念版与性能版上采用全新的前置永磁同步电机,这也让它成为全球第一款同时搭载两种不同特性电机的纯电动SUV;而基准版则搭载前后双永磁同步电机。


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    蔚来自主研发的160千瓦电驱动系统具有高度模块化和高效率的特性。为何要采用永磁电机?因为永磁电机由于不需要耗费额外的电能用于转子励磁,因此具备更好的能耗表现,蔚来更在定子上采用先进的扁导线技术,拥有远高于行业标准的铜线规格和数量,在导磁铁芯的配合下有效降低电阻、提升效率,以160千瓦和305牛·米的动力输出和最高96.7%的能量转换效率,实现性能与续航的完美平衡。


高性能ESS储能系统 电池更长寿的秘诀


    汽油和柴油是传统燃油车的生命源泉,那么电动车的能量来源就是电池了。众所周知,电动汽车的电池包是由多个电芯组合而成,若是不对各个电芯之间进行一个平衡,那么长时间使用后,肯定会发生部分电芯使用过度,而另外一部分电芯未得到充分使用的情况,这会大大降低电池的使用寿命。


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    蔚来在研发之初便考虑到了这一块,其动力电池系统称为ESS储能系统,预示着在汽车动力电池环节流通后,还拥有储能方面梯次利的的能力。蔚来70千瓦时的ESS储能系统采用电芯规格为PHEV2的50AH方形电芯,相较其他电芯形式具备更好的单体安全性和一致性。


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    同时,蔚来对其70千瓦时的ESS储能系统的测试时间超过了31个月,从组装到整车先后经历超过300万公里的测试,有效确保在1500次循环后容量不低于80%的超长寿命,充分满足ES8行驶超过35万公里,这一指标远远领先于其他电动汽车品牌。


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    安全层面,创新性的“三纵三横”安全架构高于行业标准,从预防、监控、危机控制分别对电芯、模组和电池包进行管理。为了验证安全架构的有效性,蔚来ESS储能系统通过了多重严苛测试,包括⾃由落体试验、持续火烧试验、冷热冲击试验、海水浸没试验等81项安全测试,并在温差范围-40℃~85℃的环境舱下,模拟极热、极寒、高海拔地区的使用情况。


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    必须一提的是,蔚来全球首创水冷快换技术让快速补能、车辆升级成为可能,Bayobolt专利快换机构支持1万次换电操作而不会出现耐久性疲劳,电池包接口配备的双向截止阀可实现自动开启与关闭,配合快速插拔、导向定位和自纠正偏差等能力,实现全自动换电功能。


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世界最先进的生产线 高品质与高性能的保证


    高技术含量的产品,少不了世界级先进生产线作为基础。上述蔚来汽车的核心零部件,均出自蔚来南京先进制造技术中心,这也是蔚来三电制造的主要基地。XPT蔚来驱动科技是蔚来旗下的核心零部件品牌,作为一个成立于2015年的年轻企业,致力于打造电动化、轻量化、智能化的电动力平台,肩负蔚来ES8/ES6的EDS电驱动系统、ESS储能系统等三电核心零部件生产。


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    XPT蔚来驱动科技拥有240千瓦电驱动系统车间、160千瓦电驱动系统车间、ESS储能系统车间以及整车试制车间,是中国乃至全球最具规模、最先进的三电制造基地之一,使用了包括ABB、马扎克、申克在内的一批世界级工业生产设备,并严格把关每一道工艺环节,确保生产的高品质始终如一。


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    240千瓦EDS生产车间占地面积20,000平方米,具备定子、铜转子、电机总成、电驱动总成完整的制造能力,并且配备MES系统,100%追溯原料及工艺过程值。车间内配备了ABB六轴机器人、ABB七轴机器人以及AGV自动物料拉动系统。


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    160千瓦高效电驱动系统生产车间占地面积25,000平方米,具备电机控制器、电机总成、电驱动总成的生产能力,同样配备MES系统,且止前已拥有自动化机器人、自动化IGBT压接生产线和AGV自动物料拉动系统。两个EDS生产车间都具备高柔性、高自动化的生产能力。


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    ESS储能系统车间占地面积15,000平方米,与EDS车间不同,ESS储能系统的工作更多集中在电池包的壳体之内,操作空间小且对精度要求高,所以整个产线拥有更多的手动工位,可以满足更加灵活的操作需要。


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    随着电池包的下壳体由AGV智能调度配送开始,生产全部在MES 100%追溯系统监督下进行,在智能叫料、自动扣料的同时,严格执行按生产日期监控,杜绝使用超期物料。在电池包最终下线之前,还将特别增加了100%整包气密性检测,以高标准保障蔚来ESS储能系统的产品质量。


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    有一句话说得好:掌握核心科技,才能掌握话语权。在燃油车时代,我们落后于世界太多。可在新兴的电动汽车领域,我们很有可能与世界同步,甚至实现领先。这其中最关键的一点就在于掌握电动汽车的核心技术,这样才有可能成为时代的引领者。在这方面,蔚来从不吝啬投入,这是面向未来所作的前瞻性积累,虽然这是一条艰难的道路,但希望蔚来可以坚持下去,加油!

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