近日,蔚來發布了旗下第二款SUV車型——蔚來ES6。這款新車有點意思,定位為中型SUV,軸距達2900mm,全系標配全鋁車身,可選裝84kWh動力電池組,全球首款搭載永磁電機和感應電機的SUV,0-100km/h加速時間為4.7秒。
目前,搭載雙電機的純電動車也有不少,像特斯拉Model 3四驅版、比亞迪唐EV、前途K50都搭載有雙電機,但跟蔚來ES6不一樣的是,這些車型要麼搭載的是一大一小的永磁電機,要麼搭載的是一大一小的感應電機。
很少出現同時搭載永磁電機和感應電機的車型,所以蔚來在官網上也宣稱ES6是全球首款搭配永磁電機和感應電機的SUV。
永磁電機和感應電機有什麼不同?
永磁電機主要是指永磁同步電動機,感應電機就是我們常說的交流異步電動機,工作方式這裡就不詳細介紹了,說說各自的優缺點。
感應電機優缺點
優勢:結構簡單、可靠性較高、成本易控;弱磁控制容易;較好保持高速性能、實現更快的百公裡加速;在高速路網發達的工況以及較大的乘用車布置空間的條件下,感應電機可以滿足需求;感應電機轉速9000-15000,過載能力最高500%。
不足:轉矩密度、功率密度以及效率偏低;需要更加高效和複雜的冷卻系統;體積、重量方面沒有優勢。
永磁電機優缺點
優勢:轉矩密度、功率密度以及效率較高;調速性能好;體積小、重量輕、利於保障較高續航裡程;適用於頻繁起停的工況以及較小的乘用車布置空間;永磁電機轉速4000-10000,過載能力最高300%。
不足:成本較高;在溫度大幅度變化環境下可能引發退磁;高位振動複雜情況下可靠性稍差。
Model S能做到恐怖的加速度,主要原因之一就是其搭載的是感應電機。
電機的最大轉數和過載能力,決定了純電動車的加速能力。感應電機的轉速和過載能力是遠超永磁電機的,所以能給予車輛更卓越的加速性能和更高的極速。因此,搭載感應電機的Model S可以做到百公裡加速3秒左右,極速達到了250km/h。國內的蔚來ES8與江鈴E200S這兩款車同樣搭載感應電機。
但是感應電機能耗高、發熱大、重量沉、需要大體積冷卻系統,而這些缺點又會帶來能耗和體積方面的劣勢。像Model S、蔚來ES8正是因為採用感應電機,犧牲了電池效能,為了維持續航,就不得不增加車身長和寬、增加電池、使用輕量化車身,大幅提高了造車成本,價格也就脫離了主流消費區間。
所以目前比亞迪秦EV、宋EV、吉利帝豪EV、榮威ERX5、寶馬i3等大部分純電動車都是搭載永磁電機。
而這次蔚來ES6之所以搭載永磁電機和感應電機看中的恰好是兩者優勢。不過在小鹿看來,同時搭配永磁電機和感應電機,並不可能成為未來的主流搭配,這樣的搭配只是一個折中的方案。
像蔚來ES6最大輸出總功率440kW,最大輸出總扭矩725N·m,0-100km/h加速時間是4.7秒,這個加速成績看起來還可以的,但事實上是不如搭載雙永磁電機的比亞迪唐EV600,其0-100km/h加速時間是4.3秒。
畢竟一輛車是否真的快,除了看電機或發動機的數據外,車重,結構,風阻,電控都有影響。其中,車重是關鍵,蔚來ES6的整備質量沒有公開,但從加速成績上可以推測,蔚來ES6一定不輕,不輕的原因一部分就是其搭載感應電機造成的,因為搭載感應電機必須要有大體積的冷卻系統。
而來自蔚來官方工程師的解釋是,他們更多考慮的是長途行駛場景。
像在NEDC工況下,基本上沒有雙電機同時大功率驅動的場景,大部分是高效率的單電機模式。雖然永磁電機中低速比感應電機能耗低很多,但是兩驅模式不用的那臺電機要進入拖拽保護模式。此時雙永磁電機需克服反拖力矩,而感應電機無需克服,因此永磁電機+感應電機在NEDC工況下,效率略高一點。據介紹,蔚來ES6綜合續航裡程達430km,若搭載84kWh電池包,綜合續航裡程可達510km。
這麼看,在綜合續航裡程上,蔚來ES6確實比它大哥蔚來ES8做的好一些,搭載雙感應電機的蔚來ES8綜合續航裡程只有355km。
不過小鹿猜測,這只是蔚來工程師一面之詞,若用雙永磁電機,考慮到車輛可能還會更輕一點,沒準續航裡程能更長。事實很可能是蔚來ES6本來車身結構設計就偏重,其電控系統也做的一般般,如果用的是雙永磁電機,加速度很可能做不到現在這麼快,這樣新車就沒有賣點可言,出於對性能的追求又不想續航裡程太短,蔚來ES6隻好用上了永磁電機+感應電機。
小鹿判斷,未來主打長續航裡程的電動車還會是以搭載雙永磁電機為主,主打性能的車才可能還是以雙感應電機或是新一代更輕更小更先進的電機為主,永磁電機+感應電機的成本不低,適用於個別主打家用但又不想喪失加速樂趣的車型。
最後回答一下,為什麼高端電動車都要用雙電機驅動。
為什麼整車廠商要選用雙電機驅動型式呢?
這麼設計,是防止出現「大馬拉小車」現象,如果是單電機系統,為了考慮爬坡或者高速等極端工況,電機往往選的比較大,而在實際運行過程中又經常工作在低速低載工作點,可能連最大轉矩30%都不到,這樣電機的效率不會高的,造成很大的能量浪費,而電動車最寶貴的就是電量,電量關乎續航裡程,所以高端電動車一般都用雙電機驅動,大電機提供主要的動力,運行在重載低速情況;小電機單獨運行在輕載的情況。當需要重載高速時,小電機作為恆轉矩源補償大電機在高速時轉矩下降效應,以增強高速動力性。
如此每臺電機可以分工況優化,每臺電機的高效區域可以充分利用,達到系統效率最優。