內燃機研發難，難道電機就容易么？

2020-11-12 17:14

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創孫鳴遠虎嗅APP

沃爾沃前一陣在上海建立了電機實驗室，準備與歐洲聯合研發第二代沃爾沃電機驅動系統。

其實電動車市場中，目前但凡是銷量不錯的車型，所采用的電機都是自研的。之所以如此，是因為電機研發就如同內燃機研發一樣，對于電動車來說是比較核心的技術壁壘之一。因為電機表現直接影響著續航、性能等關鍵參數，所以沃爾沃要想在電動車市場真正有所立足，就必須自己深入研發自己的電機和整套電驅系統。

相信不少人聽過這樣一句話：“中國大力發展新能源汽車，其中一個重要的原因即是內燃機技術一直處于落后狀態，換到電驅更容易實現彎道超車?！?p>

對于很多人人來說，可能認為電動車用的電機其實與“四驅車”“普通電機”一樣，并不算多么復雜。所以直接推導出電動汽車其實沒啥技術含量，無非就是四個輪子加臺電機和電池。但這個觀點錯在兩點，其一是“四驅車”的電機也有千差萬別，但凡小時候玩過四驅車的都知道，雖然尺寸一樣，但是不同的電機性能天差地別；其二是“普通電機”基本上都是固定位置，只要能完成生產目標，對體積尺寸重量并沒有嚴格的要求，而電動車所用的電機則是需要在盡量縮小體積重量，達到盡量大的功率。

其實除了上述不同，汽車所采用的電機還要求“低轉速高扭矩”用于汽車起步性能，“較高的最高轉速”用于省去變速箱，“全工況效率高”用于解決電動車攜帶有限的電池續航問題等。

可以說，電動車所采用的電機研發，絲毫不比內燃機研發容易到哪里去。

電機研發難在哪？

目前電動車所采用的絕大多數為“異步感應電機”和“永磁同步電機”，“異步感應電機”具有更高的極限轉速，最高可超過15000轉，同時擁有很強的過載能力，最大可達到額定值的5倍，并且這種電機結構堅固、成本低、可靠性好。唯二的缺點是效率略低于“永磁同步電機”和同功率下比“永磁同步電機”尺寸大一些，不同車型會根據具體情況和售價，采用適合的電機類型。

注：特斯拉Model 3所采用雖然也是“永磁同步電機”，但稍有不同的是特斯拉的電機是“開關磁阻永磁同步電機”，區別在于這種電機可以調節磁場大小，由此達到低速時扭矩大，高速行駛時提供更高轉速保證功率。

此外，電動車所采用的電機都是由電池提供直流電源，通過逆變器轉換成交流電供給電機使用；同時電機需要一套電機控制器來協調控制電機的輸出動力和動能回收；然后還需要加裝固定齒比的齒輪箱進行變扭再傳遞給輪子；另外這套系統中冷卻系統也非常關鍵，影響著整體的性能表現。

這些東西組合在一起，如何能夠達到更小的體積、更輕的重量、更大的功率，都關乎著電動車最直接的空間、續航、性能表現。

為此，沃爾沃上海電機實驗室配備了來自奧地利AVL公司和德國CTS公司的電機測試設備，兩家業界頂級的測量設備供應商，給沃爾沃帶來了業內領先水平的設備控制精度、測量精度以及可靠性。

這個實驗室的測功機最大功率是400KW，電壓最大可以支持到1200V，數據采樣率高達2兆赫茲，測量精度可達0.01%，這些在同類實驗室當中都是非常高的標準。此外還可以對負載、壓力、溫度變化以及各種路況和車型的模擬與檢測。未來將用于所有涉及中國的產品驗證（包括插混），以及配合歐洲實驗室進行第二代電驅系統的研發。

其實按理說，沃爾沃在中國建立一個電機實驗室并沒有什么新鮮的，尤其是一眾新造車勢力早已實現和完成了這一步。但是如果配合上去年沃爾沃宣布的一件事，就能從中看出一些端倪，即沃爾沃的長遠目標和規劃。

沃爾沃想干啥？

去年沃爾沃宣布了成立中國電池實驗室，其實與電機實驗室同在一棟工廠里；今年又加速建設盡快完成了上海電機實驗室的落成。

其實無論是上海的電機實驗室還是電池實驗室，只是沃爾沃在中國的第一家。所以這并不是說沃爾沃要將全部研發任務搬遷至中國上海，而是利用中國市場“近水樓臺先得月”的優勢，一方面針對最符合中國市場需求進行車型研發；另一方面則是通過中歐兩端實驗室的高度聯動，利用兩邊實驗室的成果進行協同研發。

尤其像電池實驗室，雖然沃爾沃并不會自己從配方角度進行創新和生產電池，但是由于電池供應商（寧德時代，LG Chem）就在中國，所以沃爾沃選擇在上海電池實驗室進行電池電芯的安全測試，而在歐洲進行整個電池包的安全測試，這樣能夠進一步提高產品迭代的速率和保證電動車安全的每一個細節。

當然，沃爾沃也只是從供應商那采購電芯，真正的組裝成電池模組再到電池包是在沃爾沃路橋工廠完成。即沃爾沃是要通過自家實驗室的測試結果，判斷供應商所提供電池是否有問題，是否符合安全標準，以確保不會出現像前一陣某品牌采購“有問題”電池接二連三的出事故。此外沃爾沃為了應對安全問題，在對電池進行裝車測試時候，并沒有基于本地的標準進行，而是采用高于行業或者常規的標準進行測試并得到通過。

另外沃爾沃在中國市場擁有這樣的實驗室，可以讓整個電動車序列更加有系統化的能力；沃爾沃將會擁有本地強的零部件供應能力、以及本地測試能力，并因此靈活針對不停變換的消費者需求進行產品優化。

本質上沃爾沃是通過兩個中國市場的實驗室，實現利用中國市場龐大的供應鏈體系，和本地化節省出的成本，對未來整體電動化布局進行提前規劃。畢竟沃爾沃長遠目標是2025年銷量中50%為電動車，并且力求生產制造端的全球氣候零負荷運營。

實話說沃爾沃在電動化的進程并不算特別迅捷，但是通過前后的兩次布局可以看出，沃爾沃是想要在保證電動車型實際表現的基礎上，盡快在中國市場推出售價更為合理的車型以提高競爭力。