【導語：新能源汽車區別於傳統車企最核心的技術是「三電」，包括電驅動、電池、電控。我們都知道自主品牌經過了多年的發展才在傳統三大件上慢慢拉近與合資品牌之間的距離，那麼我們在新能源領域的「三電」上和國外車企還有多遠的距離。對比我國新勢力車企頭部玩家蔚來與特斯拉之間的差距，看看自主品牌與國外車企在技術「三電」技術上的差距。】
撰文|蔡家倫、編輯|禾 子
2020年對於新能源汽車來說，絕對是意義非凡的一年。尤其新勢力車企，小鵬汽車、理想汽車均成功赴美IPO，威馬汽車等車企也在著手科創板上市，這一切都將對我國的新能源汽車領域起到推動作用。新勢力車企的崛起，無法避免的就是與特斯拉的碰撞。
坊間流傳著一張蔚來汽車創始人李斌、理想汽車創始人李想和小鵬汽車創始人何小鵬的合照，該照片流傳出來的時候，不少人戲稱「三英戰特斯拉」。那麼我國新勢力車企與特斯拉之間到底有多大的差距呢，接下來就以蔚來汽車與特斯拉的三電系統進行比較，讓大家更加直觀的了解自主品牌與外資品牌在技術方面的差距。
電機篇
在介紹特斯拉Model S和蔚來ES8電機之前，先來了解一下，目前新能源汽車最常用的兩種電機—感應電機和永磁同步電機的區別。感應電機和永磁同步電機的定子基本都是一樣的，不同的地方在於轉子。感應電機的轉子利用定子的磁場，使電流流向轉子，從而產生扭矩。所以，感應電機不具備磁鐵，電流直接流向轉子本身的線圈，在產生扭矩，雖然降低了工作效率，但是卻可以通過大電流獲得大扭矩。
永磁同步電機的轉子採用了磁鐵，定子磁場與轉子磁鐵的磁通量相互作用產生扭矩。轉子始終存在由磁鐵產生的磁通量，而電流流向定子後就會產生扭矩，效率較高，但轉速變高時就無法驅動。所以，永磁同步機要想在驅動時產生高轉速，就需要利用逆變器減少發電量（稱之為磁場削弱控制）來驅動。換句話說，永磁同步電機雖然驅動時可以產生高轉速，但是高速範圍的效率較低。
特斯拉和蔚來汽車採用的均是交流異步感應電機。特斯拉採用的交流異步感應電機，是由中國臺灣富田電機設計生產的，最大功率高達275kW到385kW，內部採用的是鼠籠結構的轉子。電機採用冷卻液散熱，這種電機的優點是，結構簡單，製造成本低，長時間使用沒有退磁風險。缺點是電機低速時效率不高，耗電量大。
蔚來汽車雖然在原理上與特斯拉電機一樣，內部同樣是採用鼠籠結構，但是其轉子是全球首次採用的銅製轉子，從技術方面超越了特斯拉的驅動電機。蔚來汽車電機的最大功率為240kW，額定功率為60kW，雖然額定功率要大於特斯拉的電機，但是最大功率卻遠低於特斯拉。作為新能源汽車的動力輸出核心部件，蔚來汽車的電機技術是屬於自主研發的，從中可以看出中國新能源汽車技術還是存在不足。
電池篇
特斯拉目前的車型搭載的是NCA這一類型的電池。在介紹特斯拉的電池之前，先給大家介紹一下目前最流行的兩種電池技術路線—NCM和NCA。NCM是指正極材料由鎳鈷錳三種材料由一定比例組合而成，而NCA的正極材料是由鎳鈷鋁構成，每個字母對應的都是相關元素的化學首字母。
以特斯拉Model 3的21700電池為例，單體密度已經可以做到300Wh/kg。NCA中鎳鈷鋁常見的配比為8：1.5：0.5，鋁的含量非常少，因此可以理解為接近二元材料。以鋁代替錳，將鎳鈷錳酸鋰通過離子摻雜和表面包裹進行改性，離子摻雜可以增強材料的穩定性，提高材料的循環性能。但是由於鋁為兩性金屬，不易沉澱，所以NCA材料製作工藝上存在門檻。值得一提的是，鎳鈷鋁晶體結構較鎳鈷錳不穩定，容易在較高溫度的情況下，發生崩塌導致熱失控，且pH值過高易使單體脹氣，進而引發危險。
我國目前大多數國產電動車採用的是NCM三元鋰電池，比如我們最熟悉的「811」電池。之所以被稱為「811」電池，主要是該電池中鎳、鈷、錳三種元素所佔的比例為8：1：1。除了「811電池」以外，NCM中常見的型號還有NCM523、NCM622等等，而蔚來汽車旗下的蔚來ES6採用的就是NCM811電池。不過，蔚來採用鎳鈷錳電池也存在的安全隱患，比如在充電時產氣會導致電池鼓脹。
所以，單從兩種電池採用的材料來看，無論是蔚來還是特斯拉都存在安全問題，無法進行很好的判斷。不過，最近特斯拉和蔚來汽車都發布新的電池技術，我們可以對其新技術的續航裡程進行比較。11月6日，蔚來100kWh電池正式上市。搭載全新100kWh電池後，蔚來汽車全新車型NEDC續航裡程將達到新的高度，全新ES8為580km，ES6為610km，EC6為615km。另外，蔚來100kWh電池採用了無蔓延安全設計。無熱蔓延的亮點是熱失控傳感器的安裝，有壓力的時候能夠喚醒車輛。11月22日，特斯拉公司再次將特斯拉Model S的續航裡程提升到了409英裡（約658.2公裡）。從官方給出續航裡程來看，特斯拉的續航裡程確實要比蔚來汽車更長，但是具體續航裡程到底有多長，還得看用戶的使用情況來定。
電控篇
上文所述的蔚來汽車和特斯拉在電機和電池上的差距並不明顯，但是二者之間的差距或許在電控系統上就可以一決勝負。很多人都不了解為什麼特斯拉能夠在電動汽車領域那麼張狂，關鍵就在於其BMS等技術。BMS技術全稱為Battery Management System，也就是我們常說的電池管理系統。BMS是電動汽車核心系統之一，其作用是監控電池的狀態，防止電池出現過充電和過放電，延長電池的使用壽命，保證電動汽車的安全性和續航裡程等。
特斯拉的電池板是由16組電池組連接而成的，一組電池組裡面有444節鋰電池，每74節連接到一起，整個電池板由7104節18650鋰電池組成。重點是，特斯拉的電池組實際串聯在一起的只有96節，並聯的只能算一節電池。而我們國內大部分的新能源汽車的主機廠的電池組只能計算串聯個數而不是並聯的個數。主要原因是國內的BMS算法幾乎都是用開路電壓計算初始SOC，然後用電流積分計算SOC的變化。如果起始點的電壓算錯了，後面的影響不言而喻。總的來說，特斯拉的算法要比目前國內大多數車企的BMS算法先進很多。
相比於特斯拉的BMS系統，蔚來汽車在這一方面採用了更加穩定的方案。因為在純電動汽車的實際使用過程中，時速、溫度、用戶的駕駛需求都在發生變化，所以BMS預估的SOC永遠存在誤差。為此，蔚來汽車的解決方案中提出了三個技術解決方案：一、提升傳感器測量精度，比如整包電流傳感器採用德國進口的伊莎貝拉傳感器，電流採樣精度高；二、提升晶片的處理能力，採用了新一代英飛凌主晶片，具備32位數據處理的能力；三、蔚來獨立研發的強大算法處理能力。值得一提的是，蔚來汽車的BMS系統並不是一個單獨的控制器，它相當於BMU＋N個CSC，即BMS=BMU+n×CSC。所以，蔚來汽車BMS可以通過均衡電阻對電芯主動控制，有助減緩SOH衰減，延長電池壽命。
點評
從蔚來汽車和特斯拉的三電系統可以看出，在電機和電池上二者的區別並不大，只是在電控上蔚來的BMS方案更具人性化。不過，需要注意的是，蔚來汽車在細節之處要比特斯拉的表現更好，比如電機上蔚來採用了銅製轉子。或許我們在傳統三大件上還不及國外，但是在電動汽車領域上，我們的新勢力車企和不少傳統車企都不遜色於國外車企，這或許也是未來最有可能超越國外車企的發力點。
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