三點(diǎn)立場(chǎng),再論蔚來(lái)為什么瞧不上單電機?
今年成都車(chē)展上,蔚來(lái)汽車(chē)CEO李斌語(yǔ)出驚人「單電機都是耍流氓」,引發(fā)熱議。實(shí)際上,雙電機是蔚來(lái)汽車(chē)的「底線(xiàn)」,至于為什么瞧不上單電機,立場(chǎng)決定了態(tài)度。從蔚來(lái)汽車(chē)的立場(chǎng)出發(fā),就很容易理解蔚來(lái)汽車(chē)為何會(huì )持有這種觀(guān)點(diǎn)了。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202011/419857.htm「不要省不該省的錢(qián)」
幾乎所有人都清楚一臺電動(dòng)車(chē)最大的成本支出是什么,是電池。除此之外的電機、逆變器以及電控系統并非核心成本,也就是說(shuō)到了電動(dòng)車(chē)時(shí)代,衡量一輛車(chē)成本的關(guān)鍵點(diǎn)已經(jīng)不再是動(dòng)力,而是續航里程了。
電動(dòng)車(chē)讓馬力變得廉價(jià),此言的確不虛。
可能消費者陷在傳統汽車(chē)的思維里還不能很快了解純電動(dòng)車(chē)的邏輯。對于傳統汽車(chē)而言,發(fā)動(dòng)機是最至關(guān)重要的部分,從1.5T到2.0T再到3.0T,更有甚者到V12引擎,動(dòng)力線(xiàn)性增長(cháng),但成本是呈指數級增長(cháng)的。
一臺主流的豪華中級轎車(chē),搭載1.5T發(fā)動(dòng)機售價(jià)大概為30萬(wàn),搭載2.0T高功率發(fā)動(dòng)機則可以到40萬(wàn),如果是3.0T的版本基本是60萬(wàn),而4.0T則會(huì )賣(mài)到百萬(wàn)。
他們的加速時(shí)間是這樣的:1.5T零百加速為9.4秒,2.0T加速時(shí)間為8.3秒,3.0T為4.7秒。4.0T為4秒。
傳統引擎加速時(shí)間從9秒到4秒需要多付出60萬(wàn),雖然不能?chē)栏褚饬x上等于支出,考慮到稅費、研發(fā)、成本,這個(gè)成本肯定是驚人的。
可是,這一切反應在純電動(dòng)車(chē)上,需要花費多少呢?
比亞迪漢,官方聲稱(chēng)雙電機版本最快可達3.9秒,單電機卻來(lái)到了7.9秒。
廣汽Aion LX,官方聲稱(chēng)80D雙電機版本最快可以跑進(jìn)4秒內,單電機版卻到了8秒附近。
消費者在對車(chē)輛性能的感官體驗上出現了巨大的差異,而這部分性能差異體現在純電動(dòng)車(chē)上又有多少成本呢。簡(jiǎn)單粗暴的問(wèn)一句,一臺電機到底值多少錢(qián)。
蔚來(lái)汽車(chē)說(shuō),一臺電機的成本大概只有2-3萬(wàn)左右,所以蔚來(lái)說(shuō)如果是經(jīng)濟型純電動(dòng)汽車(chē),采用單電機無(wú)可厚非,但對于定價(jià)不菲的豪華純電動(dòng)來(lái)說(shuō),采用單電機是不能容忍的耍流氓行為。
2萬(wàn)左右的支出對蔚來(lái)汽車(chē)這種定位的高端純電動(dòng)而言,并不敏感,但減少這兩萬(wàn)的支出,給用戶(hù)帶來(lái)效能、安全和性能上的妥協(xié),蔚來(lái)汽車(chē)是絕對不肯做的。蔚來(lái)汽車(chē)不允許高端純電動(dòng)車(chē)沒(méi)有一個(gè)強大的動(dòng)力。
這是蔚來(lái)汽車(chē)的出發(fā)點(diǎn),理解了這個(gè)出發(fā)點(diǎn)就明白了蔚來(lái)汽車(chē)如何看待單電機。
「各司其責,效能第一」
曾經(jīng)向蔚來(lái)汽車(chē)提問(wèn)過(guò)一個(gè)問(wèn)題,雖然比亞迪、廣汽推出的純電動(dòng)汽車(chē)單電機和雙電機在性能上差異甚大,但特斯拉Model Y和Model 3卻不甚明顯,性能一說(shuō)是否能夠自洽。
特斯拉Model 3雙電機性能版可以做到3.4秒的加速成績(jì),單電機也能做到5.6秒,是一個(gè)非常不錯的成績(jì)。
特斯拉是一家三電研發(fā)能力優(yōu)秀的極客企業(yè),Model 3單電機版本后橋永磁電機功率達到了202千瓦,屬于高功率電機,所以這臺電機可以驅動(dòng)Model 3這一臺小車(chē)跑出很快的加速能力。國內幾乎沒(méi)有對應的電機產(chǎn)品,國內許多企業(yè)采用的永磁電機功率普遍在160千瓦左右,自然跑不出好成績(jì)。
另一方面,為了不斷拉低售價(jià),使產(chǎn)品能更多的銷(xiāo)售出去,特斯拉從一開(kāi)始就有做單電機版本的想法,所以Model 3在造型上更加注重風(fēng)阻、座椅也變得更加輕薄,一切能控制成本的地方都努力控制,為了保證單電機版的加速能力,也必須要把永磁電機功率做高。
蔚來(lái)汽車(chē)認為雙電機是實(shí)現效能和性能平衡最合理的配備,不會(huì )推出單電機的產(chǎn)品,所以在搭配上一直是整體雙電機輸出為著(zhù)眼點(diǎn)的,這一點(diǎn)和特斯拉有明顯不同。
在蔚來(lái)看來(lái),單永磁電機或許也能做到很好的加速能力,但是只依靠永磁電機只能在中低速下發(fā)揮出效能優(yōu)勢,在高速效能和加速性能上做了很多妥協(xié)。這是電機先天特性決定的。
永磁電機的轉子為永久磁體,感應電機的轉子不是磁體而是封閉線(xiàn)圈。
這兩種結構決定了感應電機具有更高的轉速極限,最高可達15000轉每分鐘,并且有更強的過(guò)載能力,最大可達額定值的5倍。同時(shí)感應電機結構堅固、成本低和可靠性好。
凡事有利有弊,跑得快的耐力不行,耐力好的爆發(fā)力不足。感應電機雖然在性能上有一定優(yōu)勢,但是峰值效率最高95%,低于永磁同步交流電機的97%。尺寸上,感應電機在相同功率下也要更大一些。
過(guò)去蔚來(lái)ES8推出時(shí),面對特斯拉的競爭,要求加速能力比特斯拉更快,所以當時(shí)前后軸采用了兩臺大功率感應電機,為ES8提供了十分強大的加速能力,最終實(shí)現了比特斯拉快0.1秒的目標。不過(guò),這種情況的弊端是,ES8的續航里程打折比較嚴重,電耗控制有進(jìn)一步提升的空間。
后來(lái)蔚來(lái)汽車(chē)意識到,如果要實(shí)現比較好的能耗就需要感應電機和永磁電機相互搭配,于是在ES6和全新ES8上,修改為后軸布置傾向于高速高性能的感應電機,前軸布置低速時(shí)高效運轉的永磁電機。
如此蔚來(lái)ES6即可在中低速時(shí),獲得更長(cháng)的純電動(dòng)續航,同時(shí)高速路況時(shí)雙電機同時(shí)工作,兼顧車(chē)輛的加速性能,減速時(shí)根據制動(dòng)需求進(jìn)行電機調配,普通制動(dòng)由永磁電機制動(dòng)能量回收,急減速則由雙電機同時(shí)提供制動(dòng)扭矩回收能量。
如果采用單電機,無(wú)論是感應電機還是永磁電機,都無(wú)法在性能和能耗之間找到一個(gè)平衡,性能很好的,續航打折比較嚴重,續航比較優(yōu)秀的,性能又開(kāi)始遜色了。
動(dòng)力冗余
動(dòng)力冗余實(shí)際上并非只有蔚來(lái)汽車(chē)一家提及,就連有志推出單電機版本Model Y的特斯拉,也在其官方頁(yè)面強調雙電機的冗余設計。
對電動(dòng)車(chē)冗余設計的理解可以分為兩方面,一方面是動(dòng)力上的冗余,另一方面是安全上的冗余。
動(dòng)力上的冗余很容易理解。
過(guò)去豐田在發(fā)動(dòng)機上的可靠性一向不錯,原因是原本可以輸出更大功率的發(fā)動(dòng)機,豐田只是將其調教在一個(gè)相對安全、夠用的水平上。比較典型的是豐田發(fā)動(dòng)機在同排量發(fā)動(dòng)機的參數上一向不如同級別產(chǎn)品。
以可靠性著(zhù)稱(chēng)的漢蘭達(2013款),搭載2.7L發(fā)動(dòng)機,最大功率只有188匹,另外一款同樣以可靠性著(zhù)稱(chēng)的普拉多(2015款)搭載2.7L發(fā)動(dòng)機,最大功率卻只有163馬力,這樣的動(dòng)力輸出實(shí)在稱(chēng)不上夠力,這臺發(fā)動(dòng)機如果發(fā)揮出全部潛力,220馬力非常容易。
豐田清楚普拉多面對的工況要更加惡劣,必須保證動(dòng)力系統有足夠的耐久,所以零部件不能過(guò)分壓榨,因此豐田通過(guò)冗余度打造了其產(chǎn)品安全可靠的印象。
蔚來(lái)汽車(chē)也是如此,電機、電池以及電控自身的耐久是時(shí)時(shí)刻刻關(guān)注的重點(diǎn),雖然有極其強大的動(dòng)力輸出,但細水長(cháng)流,保證電機、電池的耐久性,需要做冗余的動(dòng)力設計。
另外一點(diǎn)是安全上的冗余。
蔚來(lái)對于安全冗余的解讀是電動(dòng)車(chē)在電子化之后,有電機失效的可能,為了不讓一臺電機失效無(wú)法行駛,兩臺電機的布置可以很好的解決這種顧慮。
這種比喻就像是飛機上搭載兩臺發(fā)動(dòng)機,其中一臺發(fā)動(dòng)機失效、異常后,另一臺可以迅速啟用,相當于有一種備用應急方案。
單純從這點(diǎn)上,我認為概率比較低。飛機采用兩臺發(fā)動(dòng)機畢竟是行駛在天上,一旦失事是巨大的損失,汽車(chē)在陸地上行駛,即便出現電機失效的狀況也有大量的救援服務(wù),況且電機如今失效的幾率本身已經(jīng)很低,兩臺電機同時(shí)失效就屬于「小概率事件」了。
我理解的安全冗余是,當純電動(dòng)車(chē)強調性能,配備運動(dòng)模式后,車(chē)主有可能會(huì )像傳統燃油車(chē)一樣激烈駕駛。
在高溫中激烈駕駛,傳統引擎會(huì )發(fā)光發(fā)熱,如果碰上漏機油就自燃了,但整體是相對安全的。電動(dòng)機包括電池,對熱量的控制實(shí)際上是相當謹慎的。
純電動(dòng)汽車(chē)中的電機、電池、逆變器實(shí)際上是無(wú)法長(cháng)時(shí)間保持大功率輸出的,一旦超過(guò)這個(gè)功率,三電系統就會(huì )對瞬時(shí)電流進(jìn)行限制。與此同時(shí),電池日常工作溫度在25℃~40℃之間,由液冷比較容易控制,逆變器和電機的特質(zhì)是越?jīng)隹?,效率越高,如果溫度升高,又沒(méi)有很好的辦法進(jìn)行內部的深度冷卻,所以三電系統的溫控尤為復雜。
這就導致純電動(dòng)汽車(chē)只能在比較短的時(shí)間內發(fā)揮出電驅系統的最大功率,但如果長(cháng)時(shí)間大功率輸出對三電系統來(lái)說(shuō)就是極端工況了,此時(shí)極端工況下利用雙電機則可以有效起到安全冗余的最終目的和效果,保證車(chē)輛駕駛狀態(tài)始終安全、平穩。
站在什么立場(chǎng)上說(shuō)什么話(huà),理解任何官方發(fā)言都是如此。奔馳可以說(shuō),世界上就沒(méi)有豪華車(chē);寶馬說(shuō),世界上還能有什么好開(kāi)的車(chē)?蔚來(lái)認為的單電機耍流氓,實(shí)際上是其堅信雙電機在性能、安全、能耗方面有單電機不可比擬的優(yōu)勢,更重要的一點(diǎn)是,蔚來(lái)并不打算推出單電機版本的產(chǎn)品。
這是蔚來(lái)基于自身作為高性能豪華純電SUV的立場(chǎng),也是基于目前作為豪華純電動(dòng)SUV銷(xiāo)量扛把子的立場(chǎng),其他純電動(dòng)SUV哪個(gè)有資格說(shuō)他錯了?
暫時(shí)沒(méi)有。
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