蔚来一年亏损93亿,花这么多钱竟为的是它?
技术学堂 · 2019-04-03 18:19

为此,我去蔚来南京先进技术制造中心走了一遭

常见的“倒蔚派”学说基石有二:

第一、续航,无论是高速续航一百五十公里还是百公里40L柴油,基本都是围绕长途续航在做文章;

第二、李斌的表情包,我估计现在蔚来的PR最头大的事情就是李斌被采访,因为难不成哪句话、某个表情被摘出来就上了头(负)条(面)。

日复一日老调重弹,看多了也未免生厌,本文提供全新的角度,探讨更深一层次的问题,蔚来到底有技术吗?

蔚来服务好,那它的技术如何呢?

纯电动车技术,肯定得从三电(电池、电机、电控)看起。

三电系统占据了纯电动车型一半以上的成本,相比燃油车的传动系统,占比明显高得多。

蔚来服务好,那它的技术如何呢?

恰逢笔者有缘参观蔚来南京先进技术制造中心(XPT工厂),XPT工厂主要负责解决蔚来的EDS电驱系统以及ESS电储能系统,所以该工厂算是蔚来核心中的核心了。

XPT工厂主要负责项目:

1、电驱动工厂

电驱动工厂包含:240kW电驱系统生产车间(就是ES8用的那个大电机),以及160kW电驱系统生产车间(就是ES6的前轴永磁小电机)。

2、电储能工厂

好理解,就是为蔚来所有车型提供电池包的,目前以70kWh电池包为主。

3、全铝车身试制线

这个比较新鲜,南京全铝车身试制线包含车身线、涂装线、总装线,拥有小批量量产能力。

蔚来服务挺好,那它技术又如何呢?

很多人觉得奇怪,蔚来不是有合肥工厂吗?为什么还要在南京XPT工厂搞试制线呢?

其实,试制线就是为了提前小批量试验、匹配、标定用的,能够为最终更快速的量产节省一定的时间,代价当然是要花很多钱了。

那么,从昆山的逆变器,常熟的电池包,再到南京XPT蔚然动力(电驱+电池),再往西还有合肥整车工厂,背靠中国制造业体系最精华的长三角,200公里半径的供应链体系非常完整清晰,一目了然。

你怎么看?蔚来一年亏损93亿,只为构建核心技术体系?

结合时间点,XPT南京先进制造中心成立于2015年,所以蔚来自成立就想明白了这件事:三电是基础。

对此,蔚来驱动科技首席技术官黄晨东博士表示:就是要规避特斯拉早期遇到的风险,一开始就把三电捏在自己手里。

240kW电驱系统

目前国内独立包办电机的新势力不多,能拿出200kW以上高功率感应异步电机的,估计也就仅此一家了。

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高功率异步电机的好处就在于发力,直接体现在蔚来ES8 4.4s破百以及蔚来ES6 4.7s破百上。

相比来看:Model X 100D为4.9s、奥迪 e-tron为5.0s、奔驰EQC为5.0s、而保时捷Macan Turbo 3.6T需要4.8s。

240kW电驱系统以感应异步电机为核心,配合双三相拓扑结构的电控制器以及大扭矩齿轮箱,突出一个高功率、大扭矩、高转速。

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另外,蔚来声称自己是国内首家量产铜转子技术的厂家。铜转子相比铝来说,导电性能高出40%,温度低,可靠性高。

由于电池储备的直流电转化为感应异步电机所需的交流电,还需要逆变器的转化。而逆变器当中的IGBT功率模块,就是逆变器的执行单元,ES8搭载的就是最新一代的英飞凌HPDrive IGBT功率模块。

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要保证单个电机最大功率240kW、最大扭矩420N·m的输出,“双三相拓扑结构”的专利就是将两块逆变功率模块并联,单个三相拓扑架构容易造成功率器件运行不稳定,提升整个电控单元的可靠性。

再者,虽然选择了铜转子异步电机,体积和重量就必须要处理好。

蔚来采用的是逆变器、感应异步电机、减速箱三合一集成电驱单元,确保整个动力系统的轻量化、散热能力。

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据蔚来汽车联合创始人郑显聪表示:这个电驱系统完全是按照300kW功率设计的,只不过受制于IGBT的性能,限制在240kW,后续想要提升性能表现,只要相应的提升IGBT就能够实现。

160kW永磁同步电机

160kW永磁同步电机是为续航而生的。

蔚来ES6在首发纪念版以及性能版上运用了首创的“前永磁同步电机+后感应异步电机”,在基准版上搭载的是前后双永磁同步电机。

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永磁同步,就是转子用永久磁铁代替导条的同步电机,不需要耗费额外的电能励磁之后,电耗就降下来了。

蔚来这块儿160kW永磁同步电机,突出一个体积小、高效率(能量转换效率做到了96.7%),电机重量为56.5kg,相比前面那块儿轻了很多。

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有意思的是,特斯拉Model 3采用的是前感应异步电机、后永磁同步电机,而蔚来采用的是前永磁同步电机、后感应异步电机。

只能说在单驱时,ES6这种单前驱稳定性更好,而Model 3这种单后驱操控性更好,整体上孰优孰劣真的难以判断。

没想到在技术路线上,殊途同归了。

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ESS储能系统

ESS储能系统,就是指动力电池。

目前蔚来提供两套动力电池,70kWh以及84kWh电池组。其中84kWh电池组将是国内首部搭配NCM 811镍钴锰三元正极材料电池,能够在保持体积不变的条件下,大幅提升重量能量密度。

之所以蔚来选择了70kWh的VDA方形硬壳电芯,其实还是有多方位考虑的,目前主流电芯还是分硬壳、软包、电芯这三种。

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一般概念上,这三种电芯具有以上图中这些特征。

不过随着技术的进步,这倒也不是一定的。

你比如说,ES8所用的70kWh VDA电池包能量密度为135Wh/kg,低于Model X的18650电池包能量密度137Wh/kg。

回过头看ES6的84kWh VDA电池包能量密度就达到了170Wh/kg,高于Model 3的21700电池包能量密度160Wh/kg。

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无论是补能路线还是电芯的选择,蔚来从来都不是什么善茬,从NCM 811来看,说是“激进”都不为过。

细究起来,由于需要兼顾换电技术,蔚来的电池包尺寸都是被限制死的。

1个电池包,有32个电芯模组,共计384个全铝硬壳电芯组成(电芯供应商为宁德时代)。

电池包需要兼备快慢充以及换电技术,在整个生命周期当中,1500次完整循环衰减20%,按照一周开车开满2次完整充放循环(浅充放不算),时间为15年。

目前电池包重量被控制在525kg,为了减重底盘以铝为主,也有部分镁合金,在ES6上也会存在碳纤维结构。

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不要以为XPT工厂做Pack时就是把电芯组装起来就完事儿了。

XPT首先会把所有电芯重走一遍完整的测试流程,保持一致性(大多数厂家为抽检)

接来下还要连入自己独创的BMS电控系统、液冷恒温系统、快速换电装置等等。

温控系统对于电动车的重要性这里就不废话了,各种温控系统当中,目前量产车型中又以液冷恒温最为高效。

蔚来的技术主要是将铝制业冷板铺于模组下,然后在模组和液冷板之间加入导热垫,液冷板最终把热量带给冷却液这么个路子。

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再看BMS,蔚来的BMS(电控)集成了BMU(电池管理单元)以及CSC(电芯监控控制器),简单来说就是用来管理电池、监控电池、保障稳定性的。

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为了配合换电,还有一处独特设计。

电池包不是拧上去底盘就完事儿了,由于电池包需要极高的防尘防水等级,螺纹经常松紧肯定会出大问题。

所以蔚来就针对性的搞了一个螺栓的专利,拧上去之后让弹簧来吃力,以此来保证螺纹持久的生命力。

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这是我去年9月份从广州开ES8去上海,经过杭州时换电拍的视频,换电速度各位看下进度条:

安全性方面,主要分为结构和试验两个维度。

因为电池包需要具备频繁换电的能力,蔚来提出了“三纵三横”的力学结构,力求换电时的安全性。

电池包外壳用的是高强度铝,强度更高,也不生锈。

蔚来独创的水冷快换技术具有以下特点:

1、支持全自动换电

2、耐久性高,零部件支持10000次换电

3、快速插拔、导向定位

4、X、Y、Z浮动,支持一定倾斜角度换电

5、能实现自动开启关闭

不过据我所知,冬天北方积雪、融雪剂路面,很容易把底盘弄得难以识别,今年过年期间就有失败案例需要人工介入处理,因此恶劣天气这套设备的成功率会受到影响。

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试验方面就比较常规了,火烧、自由落体、浸泡、冲击、挤压、振动等等都是要做的,不多说。

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关于XPT工厂,补充一些基本信息

240kW电驱系统生产车间占地20000平米,具备定子、铜转子、电机总成、电驱系统的完整制造能力。

160kW电驱系统生产车间占地25000平米,具备电机控制器、电机总成、电驱系统的完整生产能力。

两个电驱生产车间都具备MES系统(生产过程监控及追溯)、自动化IGBT压接机器人、ABB六轴/七轴机器人以及AGV自动物料系统。

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重点技术:铜转子装配、 激光熔焊、车削动平衡、定子电加热浸漆等等全自动生产。

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铜导条高精准自动化插装

ESS储能系统车间占地15000平米,电池包壳体内操作精细度超过机器配合度上限,所以这个区间拥有不少人工工位。

图中可以清晰看到32个电池模组,应该还是70kWh电池包,84kWh估计还需要调试一段时间。

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蔚来真的只是一家运营公司?

恰恰不是,蔚来虽然并不是什么事情都自己干,但确实是一家轻资产,重运营的公司。

所谓的轻,也是相对的。在面对核心技术:例如三电系统、能源服务网络的时候,蔚来还是选择牢牢攥在自己手里。

从蔚来长三角生产供应链以及换电体系来看,蔚来不惜投入极其高昂的成本构建自主体系以及加快研发进度,失血速度也颇为惊人。

蔚来服务挺好,那它技术又如何呢?

结合2018年财报:蔚来总研发费用为39.979亿美元,仅第四季度的研发费用就达到15.152美元,占总研发投入的37.9%。第四季度研发费用的增长主要归因于产品和软件开发相关团队员工人数的增加,以及2018年12月推出的5座高端电动SUV ES6相关的设计和开发 费用的增加。相比而言,蔚来在2018年的研发性投入远高于特斯拉的14.6亿美元。

当然了,年度净亏损也达到了93亿元人民币,足够触目惊心。

蔚来服务挺好,那它技术又如何呢?

虽然蔚来在零部件研发以及供应体系的长远眼光,以及能源服务保障体系的巨额投入都让人倍感欣喜,但是自建体系如何挺过初始阶段如此微小的供应量,是个始终绕不过的终极难题。

蔚来汽车联合创始人郑显聪表示:目前的量肯定是不够的,但是如果加上广汽蔚来以及长安蔚来的话,成本还是能够显著下降的。

你怎么看?蔚来一年亏损93亿,只为构建核心技术体系?

结合打造整个闭环的比亚迪也正在逐步对外开放、降低成本,未来XPT工厂做出类似操作也不失为明智之举。

不管怎么说,蔚来以壮士断腕般的勇气投入到短时间摸不到好、长时间也不一定能够成功的自建体系中去,足以说明其志在千里。

(皆电 宗泽 图:蔚来)

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