導讀：電驅系統作為電動汽車的“心臟”，它的性能表現至關重要。想在競爭日益激烈的智能電動汽車賽道走得更遠，就必須做得性能更強、續航里程更長。因此不少有能力的電動車企業選擇了全棧自研三電系統，作為國內新勢力車企頭部的蔚來就是如此。
這幾年我們不論從超跑EP9還是量產車型ES8、ES6、EC6身上都看到了其在性能方面的優勢。大浪淘沙，蔚來能沖到行業頭部，在極致的服務體系背后還是核心技術的支撐。在2022年第一季度即將交付的蔚來首款轎跑車ET7落地之前，我們來到了位于南京的蔚來先進制造技術中心（簡稱XPT）參觀了解蔚來第二代電驅系統，而ET7正是首款應用第二代電驅系統的量產車型。在這套以“碳化硅SiC”為核心關鍵詞的系統中，二代電驅系統相比之前有哪些改變？
我們知道電驅系統主要由電機、減速器和控制器三部分組成，電機又分為永磁同步電機和異步感應電機。我們先通過蔚來ET7了解下二代電驅系統，位于前軸的180kW永磁同步電機和位于后軸的300kW異步感應電機共同構成了蔚來二代電驅系統的電機部分，從ET7以后推出的車型也將開始搭載二代電驅系統。
回顧此前蔚來量產車型上的電驅系統配置你會發現，二代電驅系統的永磁同步電機和異步感應電機分別在一代電驅系統的基礎上進行了升級：從數據上看，永磁同步電機從160kW升級到180kW，異步感應電機從240kW升級到300kW。而為了保證旗下車型的電驅的廣泛適應匹配性，二代電驅系統在殼體規格上保持和一代系統一樣的標準，以便于后續車型改款后升級。在此強調一點，蔚來也是少數的同時具備異步感應電機和永磁同步電機研發生產制造的企業。
而什么是碳化硅？它是一種材料，屬于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。碳化硅材料主要應用在二代電驅系統的主驅，也就是這個180kW的永磁同步電機上。從二代電驅系統整體看，它主要有三個特點：更高效率、更高性能、更安靜。
一，更高效率，主驅電機CLTC工況效率≥91.5%
利用碳化硅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。碳化硅器件應用于主驅，還能夠提升電動汽車的續航能力。180kW永磁同步電機碳化硅模塊的應用，使電控系統的綜合損耗降低了4%～6%，很好的改善了ET7在城市工況下的功耗表現。具體來看：
1.更耐高溫，同等體積下最大電流能力提升30%以上；
2.適合更寬電壓范圍工作，擴展兼容性更好；
3.開關速度更快，開關時的功率損耗更小；
4.多目標優化的高速驅動電路設計，采用更小環路電感，更強驅動芯片，來實現更快的開關速度；
5.多目標優化的效率控制策略，變開關頻率+離散PWM方案可以大幅降低開關損耗，分別降低35%和33.3%，而調制優化策略則能有效的將系統功率提升5%～10%。這三項技術的加入，能夠全面提升電驅動效率；
6.主驅電機CLTC工況效率≧91.5%。
二、更高性能，百公里加速3.9S
碳化硅材質的應用以及多項的細節優化使得二代電驅系統性能得到提升：從性能參數看，ET7上的二代電驅系統綜合峰值功率480kW，相比上代電驅系統提升20%；綜合峰值扭矩850N·m，相比上代系統提升23%。它使得ET7百公里加速成績可以達到3.9s。那系統功率扭矩提升的技術路徑有三點：1.優化電磁電機方案；2.優化減速器速比；3.精準預估模塊壽命。
前180kW永磁同步電機控制器電流提升，并優化了電機電磁方案，來提升電機功率；減速器速比也進行了調整，從9.57到了10.48，以獲得更高的輪端扭矩；后300kW異步感應電機的控制器電流能力同樣進行了提升，并優化了電機電磁方案，提升了電機輸出力矩。
三，更安靜，電驅動噪聲降低5-15dB
這里說的還是180kW的前軸主驅電機，相比于160kW電驅系統，通過懸置融合控制的EDS總成模態優化、電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密、齒軸結構優化設計和控制器諧波注入與控制策略的優化，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5-15dB。
1.基于懸置融合控制的EDS總成模態優化
EDS在開發之初，便從整車系統進行優化設計。懸置系統的動靜剛度匹配，EDS的模態map的解耦等措施的應用，確保EDS總體架構的實現NVH性能最優。
2.電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密電機在提升性能的同時，通過電磁優化（非均勻氣隙）均衡電磁徑向力，并通過氣隙的正旋化，優化了扭矩波動，達到的最佳的NVH表現。
3.齒輪的齒形齒向精密優化設計
通過對ET7電驅動系統內部齒輪的精密加工，在大批量制造的前提下，做到了微米級別的精度控制，可以讓車輛工作時齒輪嚙合時更為緊密，提升了傳動效率，噪音也更小，可以進一步優化ET7的NVH表現。
4.諧波注入算法迭代優化噪聲抖動
迭代優化的諧波抑制算法，在計算出諧波電壓后，可以更好的對電壓使用諧波電壓進行補償，使電機工作時所產生的電磁噪音，電驅動系統整體噪聲降低5~15dB，為用戶提供更靜謐的駕駛環境。
此外值得一提的是，在二代電驅系統上電機加熱電池功能下，當電池在低溫下的性能較弱，電機系統通過開發特殊功能，在低溫下通過優化利用電機的廢熱加熱電池，最大能提供超4kW的加熱功率（相當于4個家用電熱爐），讓電池始終處于最適宜的工作溫度，在低溫下能夠獲得更好的性能和續航表現。但這項功能會讓電機產生額外的噪音表現，通過軟件諧波控制算法，消除該工況下的噪音。
四，總結
首發應用在ET7上的蔚來二代電驅系統最主要是實現了碳化硅的量產，它將于2022年一季度開始交付，蔚來實現這一目標也在行業前三的序列。從碳化硅的技術特性看確實有效提升了電驅系統的各項指標，以保證蔚來的最新三電系統仍保持較強的技術競爭實力。
而碳化硅本身不論從原材料角度還是核心技術研發角度都存在著“被卡脖子”的風險，尤其是核心模塊目前仍需依賴進口，蔚來基于對碳化硅的長期看好也與對應的供應商公司簽訂了長期的合作協議，保證相對優先供貨，目前來看這一技術路線的隱憂得到了不錯的解決，我們也更期待早日體驗到ET7的實際性能表現。
來源：易車
