最前線 | 蔚來高級副總裁曾澍湘：自研電驅能保證產品差異化和自由度

12月19日，蔚來發布第二代電驅動總成，新的180kW永磁同步電機和300kW異步感應電機，將在明年交付的轎車ET7上率先搭載，可支持ET7實現3.9秒內0-100km/h的加速。此外，蔚來也公佈了新一代碳化硅功率模塊的研發進展，這也讓蔚來成為特斯拉之後，少有可以搭載碳化硅功率芯片的車企。

一次性打出高性能電驅動方案和碳化硅功率芯片的組合拳，顯然是蔚來在電驅領域長期投入的結果。

自研智能駕駛和座艙，幾乎是新造車陣營的共識，蔚來、小鵬汽車和理想汽車都在佈局，而追求電芯自主研發和掌控，則是傳統車企們的主流打法，但是電驅動系統是否需要大力度投入自研，行業相對保守。200kW的大功率電機正在成熟，外部供應鏈也相對齊全，小鵬汽車、理想汽車等新造車公司，都選擇了採購第三方方案。

但是蔚來顯然對此有不同理解。蔚來電驅動和電池工業化高級副總裁曾澍湘告訴36氪，首先，蔚來的定位是高性能電動車，對性能追求比較高，所以對電驅的要求就比較高，想通過外部購買成熟的產品不太容易；此外，如果只是做一種後期驗證性的開發（大多數車廠這樣做），就可能要在產品上做一些妥協，而蔚來通過全段能力的研發建設，可以在供應鏈和產品設計中增加自由度。

“行業的研發資源是緊缺的，如果是外購，你的合作伙伴工程資源能不能保證，實際上整個行業缺什麼？比如缺16000轉速以上的測試平台，大家都在打架，好歹我們自己有一點，不用全部依賴外部。”曾澍湘説，“這就可以增加自由度，保證蔚來的產品差異化和產品的投放時間。”

碳化硅功率模塊是同樣的例子，曾澍湘説，如果自身沒有研發資源，就要等到別人做成逆變器以後，或者電驅總成以後才能買，“但今天貨架上沒有碳化硅具備量產工藝的電驅總成或者控制器，我們是自己上手把這個做出來，能比大多數的友商至少早半年到一年。”

曾澍湘介紹，蔚來在2015年就組建了電驅團隊，今天為止累計生產30萬台電機，能力已經已經十分完善。僅試驗方面，蔚來在測試外包、試驗設備、軟件工具相關的總投入就達到約2.5億元，同時還花了將近3000萬元買各種軟件工具。

“很多車廠會説我也有研發，但他們更多是產品開發後段的驗證過程，如果按照我們全棧自研的標準，就是軟件是不是自己寫的，電路板是不是自己開發的，芯片是不是自己選的。”曾澍湘直言。

自研體系下，蔚來一些電驅動研發成果開始落地。據蔚來介紹，其新一代電機轉速最高達到16000轉，支持蔚來車速最高達到200公里每小時，而主流的電動汽車最高時速在150公里每小時左右。

同時，蔚來也在特斯拉之後，推出了電機加熱功能，即利用熱管理來回收驅動電機產生的熱量，提供給空調系統等作為熱源，以此降低冬季電動車的能耗壓力。目前，蔚來的電機加熱功能可以提供六檔加熱，最高加熱功率到4kW。

蔚來碳化硅功率芯片指標，圖源：蔚來官方

更重要的是，蔚來對碳化硅功率模塊的搶先量產和應用，其所設計的碳化硅功率芯片的導通電阻為1.7毫歐，熱阻為0.1攝氏度每瓦時。據蔚來電驅系統與集成部負責人畢路介紹，碳化硅可以對電機和整個系統進行優化，180kW電機綜合工況功率可以做到91.5%，業內採用常規IGBT模塊的三合一系統功率在88%和89%。

而通過電驅動系統效率的優化，蔚來可以在75度電、100度電和150度等電池包下，擴展對應的續航里程。

問：碳化硅的研發過程是怎麼樣的？

洪文成（蔚來智能功率電子系統部負責人）：碳化硅本身的選型再到硬件的設計再到軟件，其實是一個系統性的設計。

從確定要使用它回到最後去設計，短短兩個月的時間，研發的同事加班加點，跟全球主要的頂級的半導體廠商在溝通他們的技術路線、產品方案以及產品性能。因為評估這個模塊除了要測試這個模塊本身，可能要去開發電路板，同時要開發相應的測試軟件，在兩個月內去鎖定在目前的市場上，在將來哪一個模塊的性能是最優的，而且從產業鏈的角度來説應用也是更加可靠安全的。

碳化硅模塊最後評價有兩個指標比較主要，一個是導通電阻，一個是熱阻，目前測下來是1.7，是最低的，它會決定碳化硅的損耗，另外一個就是熱阻0.1度每瓦，比現有的散熱能力也提升了20%，因為碳化硅芯片本身的技術，以及在工藝上它採取了一個銀燒結的新的工藝，所以這個在ET7上面要用的模塊，是目前整個行業裏面最頂級的、性能最優的模塊（之一）。

問：電機加熱是第二代，第一代電機可以使用嗎？

畢路：從加熱的功能上面來説，現在開發的180kW和300kW，這個功能一旦開發完畢在160kW和240kW上面去用就非常簡單，但在前面已經賣出去的車目前並沒有這個計劃（因為加熱器還在），在後續的車型上面會導入。

洪文成：我們提到加熱功能，比較難的還是要平衡NVH，加熱注入的電流跟你實際運行的電流是兩種類型的，因為你在加熱的時候不能額外產生一些扭矩，所以它不是一個正常的控制邏輯下的電流，所以在做加熱的同時，還是要去考慮各種其他的扭矩，去考慮NVH的特性，不能因為加熱大家覺得這個噪音好難受，這個情況下軟件裏面要做一些策略去平衡，去解決這些問題。

蔚來通過注入諧波解決電機加熱噪音問題，圖源：蔚來官方

我們通過軟件的方法去抑制住這個噪音，這張對比圖可以看到，橫座標是時間，當開啓諧波注入，噪音就會小很多，如果關閉注入諧波，噪音就會出來。加熱的時候通過諧波的控制來控制NVH，既可以達到4千瓦的加熱功率，同時在加熱的同時也能抑制住它的噪音。

問：剛才提到芯片是一個，我想知道碳化硅的電驅系統國產化率是多少？成本上有沒有優勢？

曾澍湘：這個模塊本身現在還是進口的，因為中國現在還不具備這樣的產業鏈，最上級的襯底材料是Cree，在韓國工廠做的晶圓，到馬來西亞做的模塊，然後再發到中國來，然後在我們的南京工廠進行壓裝，是這麼一個工藝路徑。現階段都是進口，還是沒有任何國產化的成分。

問：第二代電驅是否具備了800V高壓電力的匹配？

曾澍湘：蔚來現有的平台都是在400V的架構，主要與整車和電池都有一系列的匹配，在現階段蔚來的平台當中都是400V才夠，後期上不上800V還是請大家看NIODay發佈會。以後會有越來越多新的產品，我們在儲備這方面的技術，這是不用質疑的，我們也看到800V的一些優勢，對電機來説最大的就是絕緣的問題，這是很大的挑戰。