解密ET7電驅動,李斌:堅持全棧自研三電,再苦不能苦研發

10月19日,應蔚來邀請,我們在蔚來驅動科技南京先進製造技術中心參加了 蔚來ET7電驅動系統媒體溝通會。

從2021年1月9日,蔚來在成都發布智慧電動旗艦轎車ET7,到2021年6月22日,蔚來宣佈ET7將要搭載的180kW碳化矽電驅系統,其首臺C樣件在南京先進製造技術中心正式下線。

伴隨著ET7邁向正式上市的步伐穩步向前,我們也有幸同蔚來電驅動系統相關負責人進行了深入淺出的交流溝通,對蔚來電驅動系統的研發、製造、測試等有了更近距離的瞭解,同時參觀了蔚來驅動科技在南京的工廠及產線,近距離感受了先進製造、智慧製造的能量和魅力。

會上,蔚來ES&EI;高階副總裁曾澍湘先生向我們闡述了蔚來自成立以來堅持全棧自研三電系統的理念。

據其介紹,在過去6年中,蔚來對電驅動系統的持續投入大約在2。5億人民幣,已獲得及在申請專利215項,其中發明專利81項。

由此,蔚來的電驅動系統由ES8搭載的第一代感應非同步+Si IGBT,發展到了ET7將要搭載的第二代永磁同步+SiC MOSFET(碳化矽),並且第三代系統也已隱約浮現。

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對於電驅動系統來說,技術升級永遠圍繞著“更高效率,更高效能,更安靜”的目標,來面對競爭日益激烈的市場和滿足愈發挑剔的客戶需求。

碳化矽(SiC)功率模組的應用、設計方法及控制演算法的最佳化,是蔚來第二代電驅動系統能夠實現在重量體積基本不變的前提下,效率、效能、NVH顯著提升的獨門秘籍。

碳化矽作為最典型的第三代寬禁帶半導體材料,具有開關速度快,關斷電壓高和耐高溫能力強等優點。利用碳化矽功率器件設計的電機控制器,能大幅提高永磁同步電機驅動系統的效率及功率密度。碳化矽器件應用於主驅,還能夠提升電動汽車的續航能力。

以180kW永磁同步電機碳化矽模組的應用為例,其使電流能力提升30%,電控系統的綜合損耗降低了4%~6%,綜合工況效率≧91。5%,很好的改善了ET7在城市工況下的功耗表現。

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而碳化矽材質的應用,以及多項的細節最佳化,使ET7電驅動系統整體峰值功率和峰值扭矩,相比於現有的160kW和240kW電驅動系統,分別提升了20%和23%。前永磁同步電機最大功率180kW,後非同步感應電機300kW,出色的動力效能使得ET7百公里加速達到3。9s。

在效率和效能提升的同時,蔚來的工程師同樣沒有忽視影響客戶直觀感受的NVH。相比於160kW電驅系統,透過懸置融合控制的EDS總成模態最佳化、電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密、齒軸結構最佳化設計和控制器諧波注入與控制策略的最佳化,蔚來將電驅動系統整體噪聲降低了5~15dB,在ET7上實現了更好的NVH效果,車內綜合工況噪音進一步降低,帶來更為靜謐的駕乘體驗。

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比較有意思的是,蔚來電驅動系統的工程師針對電機廢熱加熱電池這一功能,同樣開發出了一套諧波控制演算法,使電機在為電池提供最大4kW的加熱功率的同時,消除該工況下的噪音,全方位地提升使用者體驗。

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參觀電驅動車間同樣是件愉悅的事情。同我們印象中的製造業工廠車間不同的是,這裡的空間夠寬敞,地面夠整潔,產線及各個功能區的規劃整齊有條。幾十臺工業機器人正按照程式“專注高效”地完成既定動作,AGV在各條產線間有條不紊地運送著模組。而為數不多的產線工人,則更多的把注意力集中在裝置執行的檢測以及製成品的檢測,加工這一步驟,就交給聰明的裝置去做吧。

240kW EDS和160kW EDS生產車間分別佔地20,000平米和25,000平米,具備高柔性、高自動化的生產能力,規劃年產能達32萬套。

銅轉子裝配、鐳射熔焊、車削及動平衡、繞嵌線一體化、定子電加熱浸漆、塗膠以及線上動態效能測試等均採用全自動化生產,配合精準視覺化的監控,確保產品品質且全程可追溯。

自2016年公司成立以來,截至2021年10月份,已下線超過30萬臺EDS總成。

PEU生產線裝配的是電驅動系統的核心部件控制器,產線中最核心的IGBT壓接線,自動化程度高達90%,控制器裝配線年產量20萬臺,壓接線年產能達30萬臺,整條線整合了擰緊、壓裝、洩露測試、電氣測試等多種工藝,同時它還是一條柔性化組裝線可相容多個型號產品的共線生產,可以更好地控制生產成本。

而針對下一代控制器所配套的生產線也已經初露端倪。

智慧工廠和綠色工廠同樣是蔚來電驅動工廠的標配。MES與SAP的運用,使整個工廠的物料、裝置、工具、產品都匯聚成大資料,為產品追溯、質量監控、過程最佳化提供資料支援。而地源熱泵、光伏發電、能源監測,則助力實現節能減排的綠色工廠目標。

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一句話總結,這樣的電驅動製造工廠,符合蔚來的調性。

文末,講講溝通會上曾副總給大家講的兩個小花絮:

第一個,是在2019年蔚來陷入困境的那段時期,斌哥(CEO李斌)那句“再苦不能苦研發”,給當時剛啟動第二代電驅動系統研發的團隊注入了信心。

第二個,是斌哥要求研發“做減法”的理念,堅定了電驅動團隊全棧自研和多合一融合的研發方向。以上這些,讓我們看到了這個在大眾眼裡變著法子討好客戶的品牌,也有其理工直男的一面。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

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