深度:實測哪吒U電驅動技術與動力電池恆溫熱管理策略

2020年3月21日，續航500公裡和400公裡的哪吒U電動SUV上市，全部6款車型扣除補貼後的售價為13.98-19.98萬元。哪吒U作為哪吒汽車量產的第2款電動汽車，基於全新純電HPC平臺打造，長寬高4530x1860x1628mm、軸距2770mm，「四輪四角」的設定實現了車內淨值空間最大化。

此前，對哪吒U進行了簡單的智能駕駛、透明A柱和電驅動技術快評。接下來，新能源情報分析網將對哪吒U的智能駕駛技術靈敏度、全程開啟駕駛艙空調製冷模式的綜合續航裡程、快充狀態下動力電池熱管理策略以及車型平臺與同為造車新勢力的威馬EX5\6，進行深度對比解析。

哪吒U的駕駛艙諸多功能的設定，遵循著已行車安全和人機工學為目標的設計準則。橫向並列布置的2組12.3英寸多功能顯示屏，駕駛員用顯示屏提供行車模式、續航裡程、瞬時電耗、智能駕駛諸多功能提示和多媒體快速調節等信息；中置顯示屏則提供車輛狀態、設置、導航和包括專屬橫版抖音等APP軟體的使用支持。位於換擋面板前端的空調系統操控屏幕，將風量和溫度調節以實體按鈕方式設定，將出風模式和PM2.5過濾等功能以虛擬按鈕方式設定。

首先橫向設定的兩組顯示屏，在駕駛員行車時進行操作，可以用更短的時間進行數據讀取並進行反饋。相對特斯拉類縱置顯示屏的信息讀取和全虛按鍵，不僅縮短駕駛員在視線脫離觀察前方路況的周期，有利於對空調等必須頻繁操作的功能便利性。

由於供應渠道受到疫情影響，哪吒U高配車型支持的透明A柱功能暫時不能在現階段量產車型上實現。以降低行車（轉向）時盲區為設定目標的透明A柱，根據外後視鏡額外增加的左右各1組攝像頭配合方向盤後1組攝像頭，對車外環境、駕駛員頭部姿態（捕捉人眼位置、擺動）對OLED曲面屏（包裹在A柱，不會對強度造成負面影響）顯示情景位置和角度進行實時切換。哪吒U透明A柱以車速30公裡/小時為節點，超過時A柱不顯示動態畫面，可以顯示導航以及行車信息，低於該時速A柱顯示車外事實路況。

1、哪吒U綜合續航與智能駕駛功能的實際使用感受：

整車自重1.65噸的哪吒U電動SUV搭載1套「3合1」電驅動系統，最大輸出功率150千瓦、最大輸出扭矩310牛米；適配1組由寧德時代提供811NCM電芯組成、能量密度 180wh/kg、裝載電量68度電的動力電池總成。

備註：續航400公裡的哪吒U的動力電池系統供應商分別為億緯鋰能和捷威動力；續航500公裡的哪吒U的動力電池系統供應商為寧德時代。

以幾乎滿電狀態進行開啟駕駛艙空調製冷功能、經濟模式+能量回收根據路況在2擋和3擋間切換（在替代制動功能、減少電量消耗和帶檔滑行距離間進行動態平衡）+環境溫度在38-42攝氏度（黃色箭頭），進行綜合續航裡程測試。

行駛路況以城市快速路、擁堵早高峰、高速公路和盤山路為主。在城市快速路和高速公路測試中，可以快速激活車道偏離（白色箭頭）、智能定速續航以及調節跟車距離，並實時捕捉行車限速標識（白色箭頭）等智能駕駛系統。尤其具備在高速和低速擁堵路況下，自動保證車輛在車道中間行駛的功能，相當程度提升主動安全係數。

紅色箭頭：充滿電後續航裡程顯示500公裡，由於未充滿電續航裡程為483公裡

測試過程中，駕駛艙空調溫度設定為21攝氏度、出風量為1擋。在行駛過程中對空調系統進行「盲操」，可以順利進行空調系統開啟、風量和溫度的調節，而位於中央的音量旋鈕極少被使用，而是多功能方向盤的音量調節組合開關使用更便利。

需要指出的在哪吒U的空調系統設定中，具備情景模式調節選項。可以讓駕駛員根據溫度、體感、續航裡程等綜合條件進行製冷/加熱效果，佔用動力電池裝載電量比例進行切換。

在測試過程中，特別對哪吒U搭載的旨在提高一鍵泊車操作便利性與成功率的窄波束合成技術。依託全車AEB自動緊急制動、APA一鍵式自動泊車、IACC智能自適應巡航、FCW前防撞預警、LKA車道保持、BSD盲區檢測、TJA交通擁堵輔助系統，可以在最短5.3米車位完成自動泊車。

連續3天在高溫環境的綜合續航裡程的測試結束後，最近30公裡的瞬時電耗11度電/百公裡、綜合電耗13度電/百公裡、總行駛裡程為410公裡，最高車速100公裡/小時。由於在測試中全程開啟駕駛艙空調製冷模式並怠速運行進行拍攝，以及實際路況和駕駛習慣等諸多因素，續航裡程表現僅作為新能源情報分析網評測組給出的參考數值。

需要注意的是，前文提續航500公裡的哪吒U，自重1.7噸、裝載電量68度電，「3合1」電驅動系統最大輸出功率150千瓦，這4個關鍵數據疊加，橫向比對傳統車廠同級別電動汽車，百公裡綜合電耗在11-13度電錶現是真實且處於主流狀態。

2、哪吒U快充狀態動力電池熱管理策略：

從車載系統顯示的室外溫度38.5攝氏度、地表溫度42攝氏度，進行60千瓦充電樁進行快充測試，旨在通過熱成像系統對哪吒U搭載的Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統進行可視化靜態與動態解讀。

從哪吒U動力電池SOC值10%開始充電至40%，電芯溫度從27攝氏度升至36攝氏度、動力電池管理系統的高溫散熱功能被激活。哪吒U的動力電池SOC值達到88%，充電電流從59安將至53安、電芯保持依舊保持在36攝氏度。

上圖為哪吒U前部動力艙各分系統細節特寫。

黃色箭頭：「3合1」充配電系統總成

綠色箭頭：電動空調壓縮機

白色箭頭：「3合1」電驅動系統總成、「3合1」高壓衝配電系統總成共用的高溫散熱循環管路補液壺

藍色箭頭：動力電池熱管理系統中與空調系統進行「冷量」交換的水冷板控制模組

紅色箭頭：動力電池熱管理系統高溫散熱管路與低溫預熱管路共享的補液壺

在快充時哪吒U的動力電池熱管理系統的高溫散熱功能自動激活，電動空調壓縮機啟動，輸出的「冷量」至水冷板控制模組，與伺服動力電池循環管路內的冷卻液進行冷熱交換後為電芯進行降溫。

白色箭頭：水冷板控制模組溫度降至19攝氏度

綠色箭頭：冷卻液被製冷後溫度降低至約23攝氏度

黃色箭頭：電驅動系統總成與充配電總成循環管路補液壺內冷卻液溫度處於33攝氏度

上圖為哪吒U搭載的水冷板控制模塊技術狀態特寫。在水冷板控制模塊，有1組來自電動空調壓縮機通過製冷劑輸入「冷量」的循環，有1來自動力電池內諸多電芯通過冷卻液輸出「熱量」的循環。「冷量」和「熱量」在水冷板控制模塊進行交換，已達到對電芯散熱的目的。

上圖為熱成像儀拍攝的水冷板控制模塊、循環管路以及補液壺溫度變化的視頻截圖。當動力電池熱管理系統的高溫散熱功能自動激活時，水冷板控制模組表面溫度為34攝氏度。快充20分鐘後，水冷板控制模組溫度持續降低至19攝氏度，最終穩定處於21-24攝氏度。

在快充過程中，哪吒U的主散熱器進入高轉速狀態進行主動散熱。

快充至動力電池SOC值93%時，充電電流降低至20.5安，並且哪吒U的動力電池電芯溫度持續降低至33攝氏度。

哪吒U適配的Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統，首先基於電芯高溫和低溫極限狀態掌控，根據升溫速率為電動空調系統製冷設定2組功率狀態，已達到行車工況和充電工況不同的散熱需求。在這套Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統中，採用PWM網管控制電子水泵具備3段轉速設定，與2擋製冷功率進行交叉配合，已獲得電芯溫度精準控制同時降低對動力電池轉載電量非驅動應用的比例。

在量產前2019年，量產中的2020年，哪吒U都在地表溫度最高可達到88攝氏度的新疆吐魯番進行高溫環境的多種標定測試，其中就包括Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統行車模式和快充模式的散熱效率與電芯溫度控制精度。

哪吒U的電池系統工程師，在基於電芯升溫緩慢且不激進的工況下，採用低功率製冷+低轉速電子扇的主動散熱策略。在吐魯番這種高溫環境，哪吒U在靜止停放且暴曬足夠長時間、且電芯溫度達到55攝氏度或更高溫度，首要保證整車啟動順利，動力電池系統處於可控狀態，Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統迅速接入並進行全負載主動降溫。

3、哪吒U車型平臺技術狀態：

哪吒U的前後懸架以及動力電池兩側都安裝了相應的護板，一方面起到保護作用，另一方面則用於行車後降低阻力的整流。

紅色箭頭：前副車架下護板

綠色箭頭：動力電池兩側適配2種護板

上圖為拆除下護板後哪吒U前懸架技術狀態細節特寫。

哪吒U的強副車架採用基於H型基礎副車架加強後的全框型副車架，通過增加兩組前端加強梁，與H型副車架組合成全框型副車架。A型下擺臂+減震器+穩定杆構成麥弗遜是獨立懸架。通過目測，哪吒U的副車架、下A型擺臂在採用成本較低的鋼材質同時，進行了打孔輕量化設定。

黃色箭頭：副車架H端

紅色箭頭：副車架加強梁

綠色箭頭：下A型擺臂

藍色箭頭：打孔輕量化設定

由於哪吒U適配的這套「3合1」電驅動總成的控制系統通過插排與驅動電機關聯，擺脫了高壓線纜造成的發熱量、降低冷卻管路帶來的額外重量、減少散熱產生的能耗。

這套由上汽變速器有限公司提供的150千瓦級「3合1」電驅動系統的自重較同級別系統減輕了10%、相反熱管理效率提升了15%。電驅動系統被布置在加強型副車架前端，為其他分系統預留出足夠的空間已獲得駕駛艙空間利用效率最大化。

這臺「3合1」電驅動系統中的驅動電機最高轉速16000轉/分，使得哪吒U的在經濟時速（80-90公裡/小時）更省電。集成度的增強，不僅降低自重，簡化結構，還使得體積減小，最明顯的優勢是布局的更靠近前加強副車架低端，讓型車姿態（過彎、出彎）更順暢。

上圖為哪吒U的後副車架及後懸架技術狀態細節特寫。

紅色箭頭：鋼製橫擺臂

綠色箭頭：鋼製縱臂

藍色箭頭：橫拉杆

黃色箭頭：鋁合金材質後轉向節

哪吒U的後副車架承載著部分懸架拉杆與擺臂，鋁合金材質的轉向節起著降低簧下質量的作用。從哪吒U後懸架實際狀態看，後副車架具備承載1套電驅動系統以及至後轉向節的傳動半軸的空間。而哪吒汽車官方對外透露，這款電動SUV也將在日後推出四驅版本。

上圖為哪吒U動力電池總成前端線纜接頭特寫。

哪吒U的前副車架護板較長，可將副車架和動力電池總成前端諸多線纜接頭全部覆蓋。哪吒U的動力電池系統，由電芯、模組、熱管理管路以及全鋁合金材質的動力電池總成構成。

紅色箭頭：動力電池熱管理系統進出冷卻液管路接頭

綠色箭頭：從「3合1」充配電系統至動力電池的OBC功能高壓線纜接頭

黃色箭頭：至「3合1」電驅動系統至動力電池高壓線纜接頭

黑色箭頭：「3合1」充配電系統至動力電池總成PDU功能高壓線纜接頭

白色箭頭：低壓線纜接頭

在哪吒U電動SUV舉升後進行拍攝時，處於「怠速」+駕駛艙空調開啟狀態。通過熱成像儀可見，動力電池總成前端靠近駕駛員一側的冷卻液管路接頭（白色箭頭）的溫度較低，約35-37攝氏度。

前文提及，哪吒U搭載的這套Hozon EPT2.0恆溫動力電池管理系統，旨在保證電池系統處於15-45攝氏度攝氏度範圍，通過預熱或製冷手段讓電芯工作溫度處於最佳的35攝氏度左右，已獲得更穩定的續航裡程表現。

在行車過程中，電芯溫度突然提升至37或更高的溫度（外界高溫+全功率放電）時，熱管理系統會採用較為平緩的模式進行散熱（2擋空調系統製冷功率+3擋電子水泵轉速）。在快充模式，根據BMS系統進行預先判斷和事實計算，給出一系列適合的預熱或製冷動作，保證電芯溫度處於35-36攝氏度獲得高效且可控的充電錶現。

上圖為哪吒U動力電池側向2種技術狀態護板特寫。

紅色箭頭：鋁合金材質動力電池總成側向防碰撞結構

綠色箭頭；鋪設在動力電池外側的塑料護板

哪吒U的動力電池總車側向設定的1組塑料護板更多的功能用於整流，降低行車風阻；2組與動力電池總成一體化的鋁合金結構用於防護，在遭到側向碰撞時起到緩衝作用。

4、哪吒U與威馬EX6Plus的綜合對比:

2019年11月上市的威馬EX6Plus電動SUV長寬高4802x1839x1710mm、軸距2715mm，整車自重1.9噸；電驅動系統最大輸出功率160千瓦、動力電池裝載電量69度電、續航裡程503公裡，扣除補貼後售價23.99萬元。

2012年5月上市的威馬EX5-Z電動SUV長寬高4585x1835x1672mm、軸距2703mm，整車自重1.8噸；電驅動系統最大輸出功率160千瓦、動力電池裝載電量69度電、續航裡程520公裡，扣除補貼後售價14.98-19.88萬元。

EX6Plus是造車新勢力威馬量產的第2款電動SUV，兩款車型僅在整車長度有所不同，軸距和電驅動系統完全相同，電池系統以及其他附屬設定幾乎一致。

上圖為威馬EX6Plus前部動力艙細節特寫。

藍色箭頭：「驅動電機和單級減速器總成

綠色箭頭：DCDC與PDU「2合1」總成

白色箭頭：動力電池熱管理系統循環管路補液壺

黃色箭頭：電驅動和控制系統循環管路補液壺

威馬EX6Plus（EX5）搭載的驅動電機最高轉速只有11600轉/分，雖然最大輸出功率160千瓦，但是較低的轉速要向在加速、電耗、續航之間均衡矛盾相對搭載高轉速電機的車型更難。另外需要注意的是，威馬EX6Plus的制動系統採用真空泵+儲氣罐+制動總泵模式，與哪吒U採用的電液一體化制動系統，在能量回收制動效率以及效率更高的自動駕駛控制策略差距較大。

上圖為EX5整車結構簡圖（EX6Plus與EX5採用相同車型平臺），可見驅動電機和OBC都被布置在較低位置，由H型副車架承載。根據諸多EX5車主反饋，位於H型副車架上端的OBC模塊故障率較高（懷疑故障原因為異物侵擾導致）。EX5和EX6Plus的後懸架為扭力梁結構，不具備增加一組電驅動系統構成擴展四驅車型先天條件。

2019年8月，筆者在海南海口至三亞，對威馬EX5（400）電動SUV的電驅動效率、動力電池熱管理策略以及續航裡程進行了長測。最終，在室外最高溫度溫度超50攝氏度、全天候駕駛艙空調製冷模式，威馬EX5（400）的綜合續航裡程為260公裡。

對哪吒U的測試是新能源情報分析網評測組在室外地表溫度最高42攝氏度，環境溫度最高38.5攝氏度的青島進行。兩款電動SUV的測試環境和溫度不同，最終續航裡程表現沒有可比性。但是通過測試，可以對比兩款車型動力電池熱管理策略的差異。

在完成一系列測試後，快充模式電芯溫度超過37攝氏度，威馬EX5 400電動汽車的動力電池熱管理系統高溫散熱功能被激活，2組電子扇立刻進入高轉速伺服狀態，直至電芯溫度降至正常設定閾值，才轉入低轉速伺服狀態。

在日常使用中，威馬EX5電動汽車的動力電池總成內部溫度標定在38攝氏度。意味著無論出於什麼樣的負載工況，電芯溫度都要在38攝氏度或高於38攝氏度才開啟電池熱管理系統高溫散熱功能。

哪吒U採用全框型副車架、「3合1」電驅動系統（電機最高轉速16000轉/分）、「3合1」充配電系統、耗電與效率控制更優秀的動力電池熱管理策略、標配的電液一體化制動總泵與選配的透明A柱及附屬智能駕駛功能更完善。

威馬EX6Plus採用H型副車架、「2合1」驅動電機和減速器總成（電機最高轉速11600轉/分）、「2合1」高壓用電系統、控制效率較低的電池熱管理系統、「油改電」的制動總泵使得電量回收與智能駕駛系統與2020年量產的主流電動汽車脫節。

筆者有話說：

對於哪吒U以及太多量產的電動汽車，很難在較短時間內展現複雜路況、不同負載狀態、不同溫度的續航裡程測試的最真實表現。但是，通過通過研判整車風阻係數、自重、動力電池總成能量密度與裝載電量，以及電驅動技術集成度、電液一體化制動系統整合狀態，不難獲得一個較為準確地數據範圍。

而在這眾多影響續航裡程的關鍵技術中，動力電池自身的能量密度、液態熱管理系統控制策略以及降低非驅動用裝載電量消耗的能力，將成為整車主被動安全和使用的決定因素。

在潛在客戶選購時，對外觀、空間和最吸引眼球的智能控制系統的豐富程度的關注同時，還要儘可能的了解不被關注的電驅動技術、電池系統以及車型平臺的優勢與不足。

就哪吒U的諸多分系統技術狀態以及行車和快充工況動力電池熱管理系統控制策略，並對威馬EX6Plus，起碼就續航裡程表現上哪吒U更佔優勢。

新能源情報分析網網評測組出品