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【材料/设备】3.9s破百,1千公里续航,蔚来 ET7 是如何做到的?有哪些值得关注的黑科技?

来源:Carbontech       

9月16日,蔚来ET7首批全工艺生产线试制车正式下线,这也标志着离最终量产更进一步,预计首批新车将于2022年一季度交付,售价为 44.8-52.6  万元。这个价格区间在目前国内的新能源车市场是独树一帜的,几乎无竞争对手。

众所周知,蔚来一直以来坚持走高端路线,而高端化已成许多车企面对的难题。在电动汽车一哥——特斯拉将产品价格一降再降,传统车企与众多造车新势力相互杀的热火朝天的同时,面对这么高的价格,估计大家心里都有一个疑问“消费者会买账吗?”。
 
有句话叫“贵有贵的道理”,想走高端路线必要有其过人之处。
 
150kWh电池包续航超1000公里、风阻系数0.23Cd、最大功率480千瓦,峰值扭矩850牛米,零到百公里加速3.9秒、百公里制动33.5米等。
 
看到这些着实让人眼前一亮,今天我们就来看看蔚来 ET7 是如何诠释“高端产品”一词?又有哪些黑科技值得我们关注?

1.两大自动驾驶“法宝”:激光雷达与超算平台

蔚来AQUILA超感系统配备了33个高精度传感器,包括1个超远距离高精度激光雷达、11个800万像素高清摄像头、5个毫米波雷达、12个超声波雷达、2个高精度定位单元、1个车路协同感知和1个增强主驾感知。
 
蔚来ET7发布的高精度激光雷达位于车顶上方,视角与性能非常优秀,由蔚来参投的国内激光雷达制造商 Innovusion 提供。根据 Innovusion 公布的激光雷达原型机信息,该高精度传感器可实现500米300线的高精度远距离探测,激光探测性能业内领先。

Innovusion 猎鹰系列激光雷达关键指标

另决策层面上,蔚来ET7搭载了四颗NVIDIA Drive Orin芯片,可提供量产车前所未有的超1000TOPS算力,与高精度激光雷达相结合,将有机会实现 L4 自动驾驶。
 
2.150kWh“固态电池”加持,续航里程可达1000km

续航问题也是新能源汽车行业较为关心的话题,目前新能源汽车续航里程相较过去有了较大的提升,很多车都能达到500km以上,极少部分车型(如特斯拉 Model S、小鹏P7、极狐阿尔法S)能够达到700km甚至是800km。
 
蔚来ET7提供的是三元锂电池和固态电池,其中三元锂电池容量为70kWh和100kWh,对应的续航里程分别为500km和700km;固态电池容量为150kWh,续航里程为1000km,是目前全球容量最高的电池包,相较于100kWh NCM811镍钴锰电池包提升了50%
 
蔚来所谓的固态电池其实称之为“混合固液电解质锂电池”或“半固态电池”更为合适。

固态电池相较传统锂电池最大的区别在于电解质,采用固态电解质替代了电解液及隔膜,相较传统锂电池具有高能量密度、高安全性等突出特点,但目前仍处于实验室研究阶段,仍需解决导电率差、循环效率低、制备工艺复杂等难题。
 
半固态电池是一种新型电池技术,其电极悬浮液主要由活性材料、导电添加剂和电解液组成。电池的正极和负极悬浮液分别装在两个储液罐中,利用送液泵使悬浮液在电池反应室和外部储液罐之间循环流动。在电池反应器内部,正极和负极悬浮液用离子隔膜分隔开。充电时,电池内部离子从正极向负极运动,电子经由外电路从正极向负极运动,而放电时,离子与电子的运动方向与充电时相反。

半固态电池原理图

半固态电池的优势是储能容量和功率可独立调控,即储能容量由储液罐的大小决定,功率由电池反应室的大小决定。另外,正、负极材料的利用率相比于传统电池有所提高,且电极悬浮液中的电解液便于更换或补充。通过对电极悬浮液的成分和电池结构进行优化,可进一步提高电池的电化学性能,降低其综合成本。

 3.“前永磁+后感应”双驱动电机配合碳化硅技术,完美兼顾性能与续航

动力方面,蔚来 ET7  搭载率前 180kw 永磁电机,后 300kw 感应电机,再配合应用碳化硅功率模块的第二代电驱平台,整体提效显著,可实现最大功率 480kw,峰值扭矩 850 N·m,零到百公里加速仅 3.9 秒,百公里到零制动距离 33.5 米。

纯电动车电机有两个方向:永磁电机与感应电机。永磁电机的特点是低速工况效率高、更省电;感应电机适合高功率场景,但能耗比较高。
 
前后分别搭载一个永磁电机和感应电机的好处是可以同时兼顾性能与续航。低速场景,可以作为一台省电的前驱车;高速场景则可以作为一台动力强劲的全驱车。
 
碳化硅技术也是蔚来 ET7 降低能耗的一大利器。蔚来是继特斯拉与比亚迪之后,第三家规模化应用碳化硅功率模块的新能源车企。

 

传统硅基IGBT是目前绝大部分新能源汽车的主要选择,而碳化硅功率器件则是替代传统硅基功率器件的重要发展趋势,特别是在中高端车型的应用

在电动车不同工况下,SiC MOSFET 相较 Si IGBT 可带来功耗降低 60~80%,效率提升 1~3%,由此可带来电动车续航能力提升约 10%,实现 PCU 体积的减小以及系统成本的下降。

不同工况测试下 SiC MOSFET 与 Si IGBT 功耗对比

不同工况测试下 SiC MOSFET 与 Si IGBT 效率对比