蔚来汽车：面向乐道L60精准设计的900V智能电驱

乐道为何能重新定义家庭用车？首先，家庭用车需兼顾驾驶员与乘客的需求，核心在于确保全家出行的愉悦。这包括提供全方位的安全保障、宽敞舒适的乘坐空间以及智能化的座舱体验。同时，在续航、补能效率、驾乘感受及智能驾驶等方面，均需展现出卓越的性能。谈及家庭用车的成本，不仅限于购车费用，还涵盖补能、维修保养、时间消耗及保险等各项开支，这些也是着重考虑的“持家有道”维度。

2024年11月27日，在第五届汽车电驱动及关键技术大会上，蔚来汽车电驱＆高压部门总监、机械集成与设计专家任传委谈到，针对这款定位明确、优势突出的车型，其电驱动系统的选择尤为关键。电驱动的核心价值在于为整车和乘客创造直接的优质体验，而非仅仅作为宣传噱头。因此，在电驱动技术的研发上，我们更注重实用与用户体验的提升，设定了高电压、高效率、高可靠性、高功率密度以及高静谧性“五高”发目标。

蔚来汽车电驱＆高压部门总监、机械集成与设计专家

以下为演讲内容整理:

面向乐道L60精准用户体验目标的电驱开发

蔚来汽车自成立以来，始终致力于成为一家以用户为核心的企业，真诚地站在用户的角度，致力于为用户创造更优质的产品，提供更卓越的服务。蔚来品牌专注于为个性化用户打造中高端车型，去年发布、今年正式上市的乐道品牌，是我们针对家庭市场定位推出的又一力作。

作为蔚来汽车的电驱动部门，我们致力于为每一个具有鲜明特色的品牌与多车型量身定制，精准匹配并设计相应的电驱动系统。以乐道品牌为例，其首款车型L60的发布，标志着家庭用车新标准的重新定义。

蔚来内部有一个产品体验团队，他们在车辆定型开发的初期阶段，便会与整车部门、智能驾驶与座舱部门，以及电驱动部门紧密合作，围绕车辆的市场定位与品牌特色，从用户的角度出发，深入探究用户最为关心的核心要素。通过这样的顶层规划与精准的产品目标分解，针对电驱动系统，我们确立了清晰明确的开发目标。我们追求的不是单纯的性能最优化，而是根据车辆与产品的鲜明特色，进行有针对性的设计与开发。

作为家庭用车，乐道需满足两方面的核心需求:一是确保驾驶员与乘客的全家欢愉，主要体现为全方位的安全保障、空间的舒适性以及智能座舱的优越体验；二是在续航、补能、驾乘感受以及智能驾驶等多个维度上，均需提供出色的体验定义。此外，家庭用车的成本考量也至关重要，这不仅仅局限于购车成本，还包括补能成本、维修保养成本、时间成本以及保险成本等多个方面。基于此，我们的第二个维度叫“持家有道”。

针对这样一个产品定位清晰、利益点鲜明的品牌车型，在将其特性分解至电驱动系统时，我们发现与电驱动系统更为紧密相关的要素包括全方位的安全保障、空间布局、续航能力、驾乘体验，以及购车成本与售后维修保养成本等。针对乐道L60的电驱动系统，我们在项目初期便明确了“五高”的开发目标。

电驱动系统不仅为整车和乘客带来更为直接的感官体验，有时也承担了一定的宣传功能。然而，在回归造车与产品设计的初心时，我们更希望在电驱动层面避免过度炫耀技术，而是专注于那些能够真正为用户带来更佳体验的技术指标，从而在竞争中脱颖而出。基于此，我们确立了高电压、高效率、高可靠性、高功率密度及高静谧性这五大特色鲜明的开发目标。

图源:演讲嘉宾素材

领先的全域900V电驱架构

关于为何选择做900V，有诸多因素的考量。第一个维度是从用户体验角度出发，蔚来以特色的换电服务著称，而乐道L60的用户同样能够享受到这一便捷服务。蔚来在补能方面坚持可充可换可升级的策略，蔚来不仅换电站数量众多，充电桩的部署也极为广泛，目前已超过了24,000根，在快充方面采用900V高压也能为乐道用户带来更好体验。

图源:演讲嘉宾素材

第二个层面，从长期战略规划的角度考虑，在蔚来内部，我们秉持一个核心理念:力求一次性地正确完成事情，而非频繁调整长期规划，特别是产品规划。当前，整个汽车产业规模已庞大至5400万辆，任何产品的迭代与规划调整都将对整条产业链的投资产生重大影响。我们坚持一次性把事情做对，特别是在电池技术方面，我们期望能够在同一平台、同一电压平台上，每当电池技术实现迭代与革新时，早期购车的用户同样能够享受到新技术带来的便捷与更优体验。

比如最早购买蔚来ES6、ES8等车型的用户，当时配备的是75度电池包。随着去年我们推出150度半固态电池包，这些早期用户在进行长途旅行时，也有机会更换到最新的电池包。因此，“可充、可换、可升级”的理念，不仅确保了每次换电时电池得到全面的保养与优化体验，更使得老用户在技术升级时也能享受到更佳的性能与感受。

第三个维度是从我们自身产品的角度出发。采用900V系统，除了能够显著提升充电速度外，还能实现更低的能耗、更紧凑的体积以及更轻的重量。然而，900V系统的应用也伴随着诸多挑战。

我们采用的是高性能900V碳化硅电机控制器，针对高压碳化硅应用中的关键技术要点，如绝缘材料的耐受能力、局部放电、碳化硅器件的开通与关断应力、短路能量控制等，我们进行了全面优化，既满足了900V高压系统的需求，又实现了高效率的运行。

在碳化硅模块的选择上，我们采用了高可靠性的1200V碳化硅模块，通过芯片银烧结技术与芯片互联工艺，使得功率循环次数得以显著提升，达到原有水平的5倍以上。此外，控制器还具备极低的损耗特性。在最新一代的1200V碳化硅芯片中，我们的导通电阻降低了15%以上。

除上述特点外，在低热阻设计、高工作节温控制以及低回路电感等方面，我们也取得了显著的创新成果。整个控制器的最大功率密度高达75千瓦每升，而模块本身的功率密度则更为突出。

此外，我们采用了W-PIN的900V电机，为产品制造与生产带来了极大的效益。我们采用了高PDIV的产品设计理念，使得整体绝缘性能提升了20%。同时，通过采用连续波绕技术，相较于传统，焊点数量大幅减少了85%。在定子闭口槽技术方面，我们综合考虑了轴电压与轴电流的影响，这一设计不仅提升了电机的效率，更确保了整车的可靠性与高安全性。

我们还采用了自粘芯片设计，提升了芯片的刚度，降低了高速铁芯的损耗，从而延长了整车的续航里程并提升了用户体验。对于这款W-PIN电机，特别是在900V电压环境下，绝缘系统的设计是最大的挑战之一。影响绝缘系统的因素主要包括电场电压、高频瞬间的尖峰电压，以及气候、温度、湿度、海拔等环境因素。在验证过程中，海拔因素往往容易被忽视，但其对绝缘系统的影响却不容忽视。

在局部放电后，熄灭电压的滞后效应以及耐压因子的老化衰减是必须考虑的因素。在开发整个绝缘系统产品的设计与验证阶段，我们进行了四个层面的充分可靠性验证:从EDS层级到电机的绝缘系统，再到工艺制造与材料层级，历经数万小时、接近数百万公里的等效台架与整车耐久测试，这些测试覆盖了全电压范围以及不同海拔条件，从低海拔地区直至三千米、四千米、乃至五千米的高海拔地区，以确保整车上市后绝缘系统的可靠性。

高功率密度为乐道L60轻量化和大空间赋能

作为家庭用车，乐道L60的后排空间及后备箱空间表现出色，特别是后备箱下方配备了一个52升的冰柜，这是目前行业内最大的车载冰箱。

针对整车所提出的各项需求，电驱动系统能够做出哪些贡献呢？特别是在作为后驱系统的情境下，高度方向的空间利用尤为关键，这也是我们这款电驱动系统未采用多合一集成设计的一个重要考量。我们致力于将更多的高度空间留给用户最直接感知的部分。

在高度上，我们采用了最小的电机电子，其最大直径仅为188毫米。同时，我们运用了三合一的集成设计，并将PEU按“品”字型结构布置于侧边，使得整体高度基本等同于电机最大外径的高度，从差速器中心至最高点的距离也达到了同类产品的最优水平。

图源:演讲嘉宾素材

此外，我们还引入了一体化焊接差速器技术。这一技术在我们前一代产品的5566如ET5、ES6等车型上已率先采用，在新能源汽车领域，蔚来是首次运用该技术的企业。如今，这项技术已被多家企业采纳，并逐步成为规模化生产的产品标配。

凭借这一极致的产品设计，我们成功实现了3.48千瓦每千克的功率密度以及8千瓦每升的体积密度。针对该产品架构，我们采用了平行轴的布置方式。在整车布置过程中，尤其是后驱系统，高度空间的利用尤为敏感，而在车身方向上的空间则相对宽裕。因此，在综合考虑产品的可靠性、NVH性能及成本等因素后，我们选择了平行轴布置，以优化空间利用，既满足整车的空间需求，又确保产品性能的提升。

高效电驱助力乐道L60同级能耗最低

通过电驱动系统的产品设计优化，涵盖系统寻优、硬件、软件及机械等多个层面，目前我们这款电驱动系统的CLTC工况下效率可达92.3%，在行业内处于领先地位。CLTC虽然是一个对外宣传的重要指标，能够体现产品的能力，但由于其测试条件多样且复杂，包括测试电压、车辆重量、轮胎直径等，这些因素都会直接影响工况的落点以及扭矩的分配。因此，尽管电驱动系统的CLTC效率成为行业内竞相提升的关键指标，但很难仅凭此数据断定哪家企业的产品更胜一筹。

图源:演讲嘉宾素材

更为理想的做法是将电驱动系统与匹配的整车进行更为精准的匹配测试。从用户的角度出发，无论电驱动系统的效率多高，最终都应体现在整车能耗的最优化上，毕竟鞋子合不合适只有脚更知道，这样才能为消费者带来更为直观且显著的体验提升。乐道L60整车在CLTC工况下的能耗达到了12.1度电/百公里，实现了同类产品中的最优表现。

高可靠性电驱 算小账，更要算大账

可靠性在当今市场中愈发显得重要，我们期望产品不仅仅是在设计成本上进行竞争，更希望看到整个产品在生命周期内的应用成本得到优化。在蔚来内部，我们有一句话叫，“既要算小账，更要算大账。”

随着电驱动市场规模的扩大，电驱动产品的制造趋向于更大规模化和批量化，市场的存量亦在稳步增长。在此背景下，产品的使用周期成本成为了需要重点关注的对象。

下图中，一张图表展示了某一年度各品牌车型的IPTV数据对比；另一张图表则是我们对产品端在初期质量策划阶段，不同可靠性目标如R90、R95、R97、R99等，对应售后CPV变化的简单测算。

图源:演讲嘉宾素材

在电驱动集成设计之外，我们更应充分考虑规模化生产后的使用成本和制造成本。全生命周期成本应涵盖设计原材料成本、制造成本、特殊工艺成本、设计制造成本的良率、零件的通用化程度、FTT的正确性、设备OEE、运输包装成本，以及各部件的可维修性和对应的维修成本等。此外，整车端的零公里故障率、3MIS、6MIS、12MIS等长期故障率指标同样至关重要。

当我们真正达到百万级乃至两百万级规模时，那些以往容易被忽视的数据将变得愈发重要。针对乐道L60这款电驱动产品，我们在硬件和软件两个层面实现了真正的高可靠性。

在硬件层面，我们首次明确提出了可靠性指标。我们的产品设计是围绕着R97.7的可靠性目标展开的。这一可靠性设计贯穿于前期的产品定义、零部件选型、供应链管理、验证以及售后服务的整个流程之中。从产品设计初期到后续的验证阶段，我们都严格遵循了R97.7的可靠性设计目标。为了实现这一目标，我们增加了大量的验证费用，相比于以往，DPV方面的投入增加了接近一千万，以确保我们的产品能够真正达到所设定的可靠性目标。

该项目从立项至完成，历时接近三年。在当前高度竞争的环境下，除了技术竞争和成本竞争外，项目时间的竞争也异常激烈。然而，对于这款电驱动产品，特别是面对900V这一高难度技术挑战，我们并未缩短项目时间，而是秉持对技术和产品设计的尊重。相较于常规项目，为了满足可靠性和设计验证的需求，我们额外增加了四个月的开发时间。

除了硬件机械可靠性设计外，我们在软件层面也依托内部的全栈自研开发能力，为整车可靠性和安全性提供了进一步的增强，包括高安全性的电驱冗余设计、高可靠性的渐进式电机主动短路安全停机策略、基于AI云端的预警诊断技术，以及网络安全和功能安全等方面的全面保障。

高静谧性带来更优异驾乘体验

最后一个亮点是NVH性能，高静谧性。作为后驱系统，我们不仅要确保驾驶员在前舱拥有良好的NVH体验，更要考虑到面向家庭用户时，后排乘客的NVH体验同样至关重要。在NVH方面，我们达到了非常领先的外特性水平，在1米距离下的升压级噪声相较于主流水平领先了6个分贝。

我们通过高标准、严要求的设计，实现了高成熟度、低刚度波动和低啮合错位，从而在最常用的工况下，将轴承的激励力降至最低。针对噪声较大或能量值较高的传递路径，我们还特别采用了一些特殊的高分子材料，以有效降低特定阶次的噪声。

除此之外，我们还采用了软件谐波注入技术，开发了电机的低齿槽转矩，并开发了分区随机开关频率技术。同时，我们自主研发了智能阻尼技术，这些创新在确保续航能力以及扭矩快速响应的同时，显著提升了整个传动系统的紧致感。

总体而言，针对乐道L60这款车，我们采用了蔚来全新的900V智能电驱系统。通过高效率、高功率密度、高可靠性、高电压以及高静谧性等极致的产品设计，我们精准地支撑了L60的产品力，大幅度提升了用户的用车体验。