导语
Lead
新能源汽车区别于传统车企最核心的技术是“三电”，包括电驱动、电池、电控。我们都知道自主品牌经过了多年的发展才在传统三大件上慢慢拉近与合资品牌之间的距离，那么我们在新能源领域的“三电”上和国外车企还有多远的距离。对比我国新势力车企头部玩家蔚来与特斯拉之间的差距，看看自主品牌与国外车企在技术“三电”技术上的差距。
本文出品
禾颜阅车工作室
撰文
蔡家伦
编辑
禾子
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年对于新能源汽车来说，绝对是意义非凡的一年。尤其新势力车企，小鹏汽车、理想汽车均成功赴美IPO，威马汽车等车企也在着手科创板上市，这一切都将对我国的新能源汽车领域起到推动作用。新势力车企的崛起，无法避免的就是与特斯拉的碰撞。
△蔚来kWh电池上市沟通会，李斌现场发言
坊间流传着一张蔚来汽车创始人李斌、理想汽车创始人李想和小鹏汽车创始人何小鹏的合照，该照片流传出来的时候，不少人戏称“三英战特斯拉”。那么我国新势力车企与特斯拉之间到底有多大的差距呢，接下来就以蔚来汽车与特斯拉的三电系统进行比较，让大家更加直观的了解自主品牌与外资品牌在技术方面的差距。
△蔚来汽车创始人李斌、理想汽车创始人李想和小鹏汽车创始人何小鹏的合照
电机篇
在介绍特斯拉ModelS和蔚来ES8电机之前，先来了解一下，目前新能源汽车最常用的两种电机—感应电机和永磁同步电机的区别。感应电机和永磁同步电机的定子基本都是一样的，不同的地方在于转子。感应电机的转子利用定子的磁场，使电流流向转子，从而产生扭矩。所以，感应电机不具备磁铁，电流直接流向转子本身的线圈，在产生扭矩，虽然降低了工作效率，但是却可以通过大电流获得大扭矩。
△电动汽车电机中的定子与转子
永磁同步电机的转子采用了磁铁，定子磁场与转子磁铁的磁通量相互作用产生扭矩。转子始终存在由磁铁产生的磁通量，而电流流向定子后就会产生扭矩，效率较高，但转速变高时就无法驱动。所以，永磁同步机要想在驱动时产生高转速，就需要利用逆变器减少发电量（称之为磁场削弱控制）来驱动。换句话说，永磁同步电机虽然驱动时可以产生高转速，但是高速范围的效率较低。
△永磁同步电机虽然驱动时可以产生高转速，但是高速范围的效率较低
特斯拉和蔚来汽车采用的均是交流异步感应电机。特斯拉采用的交流异步感应电机，是由中国台湾富田电机设计生产的，最大功率高达kW到kW，内部采用的是鼠笼结构的转子。电机采用冷却液散热，这种电机的优点是，结构简单，制造成本低，长时间使用没有退磁风险。缺点是电机低速时效率不高，耗电量大。
△特斯拉和蔚来汽车采用的均是交流异步感应电机
蔚来汽车虽然在原理上与特斯拉电机一样，内部同样是采用鼠笼结构，但是其转子是全球首次采用的铜制转子，从技术方面超越了特斯拉的驱动电机。蔚来汽车电机的最大功率为kW，额定功率为60kW，虽然额定功率要大于特斯拉的电机，但是最大功率却远低于特斯拉。作为新能源汽车的动力输出核心部件，蔚来汽车的电机技术是属于自主研发的，从中可以看出中国新能源汽车技术还是存在不足。
△蔚来汽车的电机采用了铜制转子，技术方面略胜于特斯拉
电池篇
特斯拉目前的车型搭载的是NCA这一类型的电池。在介绍特斯拉的电池之前，先给大家介绍一下目前最流行的两种电池技术路线—NCM和NCA。NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料由一定比例组合而成，而NCA的正极材料是由镍钴铝构成，每个字母对应的都是相关元素的化学首字母。
△特斯拉ModelS电池分布图
以特斯拉Model3的电池为例，单体密度已经可以做到Wh/kg。NCA中镍钴铝常见的配比为8：1.5：0.5，铝的含量非常少，因此可以理解为接近二元材料。以铝代替锰，将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包裹进行改性，离子掺杂可以增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。但是由于铝为两性金属，不易沉淀，所以NCA材料制作工艺上存在门槛。值得一提的是，镍钴铝晶体结构较镍钴锰不稳定，容易在较高温度的情况下，发生崩塌导致热失控，且pH值过高易使单体胀气，进而引发危险。
△特斯拉目前的车型搭载的是NCA这一类型的电池
我国目前大多数国产电动车采用的是NCM三元锂电池，比如我们最熟悉的“”电池。之所以被称为“”电池，主要是该电池中镍、钴、锰三种元素所占的比例为8：1：1。除了“电池”以外，NCM中常见的型号还有NCM、NCM等等，而蔚来汽车旗下的蔚来ES6采用的就是NCM电池。不过，蔚来采用镍钴锰电池也存在的安全隐患，比如在充电时产气会导致电池鼓胀。
△我国目前大多数国产电动车采用的是NCM三元锂电池，比如蔚来汽车旗下的蔚来ES6采用的就是NCM电池。
所以，单从两种电池采用的材料来看，无论是蔚来还是特斯拉都存在安全问题，无法进行很好的判断。不过，最近特斯拉和蔚来汽车都发布新的电池技术，我们可以对其新技术的续航里程进行比较。11月6日，蔚来kWh电池正式上市。搭载全新kWh电池后，蔚来汽车全新车型NEDC续航里程将达到新的高度，全新ES8为km，ES6为km，EC6为km。另外，蔚来kWh电池采用了无蔓延安全设计。无热蔓延的亮点是热失控传感器的安装，有压力的时候能够唤醒车辆。11月22日，特斯拉公司再次将特斯拉ModelS的续航里程提升到了英里（约.2公里）。从官方给出续航里程来看，特斯拉的续航里程确实要比蔚来汽车更长，但是具体续航里程到底有多长，还得看用户的使用情况来定。
△11月6日，蔚来kWh电池正式上市。搭载全新kWh电池后，蔚来汽车全新车型NEDC续航里程将达到新的高度
电控篇
上文所述的蔚来汽车和特斯拉在电机和电池上的差距并不明显，但是二者之间的差距或许在电控系统上就可以一决胜负。很多人都不了解为什么特斯拉能够在电动汽车领域那么张狂，关键就在于其BMS等技术。BMS技术全称为BatteryManagementSystem，也就是我们常说的电池管理系统。BMS是电动汽车核心系统之一，其作用是监控电池的状态，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，保证电动汽车的安全性和续航里程等。
△电控部分，最具有比较性的无疑是特斯拉和蔚来汽车的BMS技术
特斯拉的电池板是由16组电池组连接而成的，一组电池组里面有节锂电池，每74节连接到一起，整个电池板由节锂电池组成。重点是，特斯拉的电池组实际串联在一起的只有96节，并联的只能算一节电池。而我们国内大部分的新能源汽车的主机厂的电池组只能计算串联个数而不是并联的个数。主要原因是国内的BMS算法几乎都是用开路电压计算初始SOC，然后用电流积分计算SOC的变化。如果起始点的电压算错了，后面的影响不言而喻。总的来说，特斯拉的算法要比目前国内大多数车企的BMS算法先进很多。
△特斯拉的算法要比目前国内大多数车企的BMS算法先进很多
相比于特斯拉的BMS系统，蔚来汽车在这一方面采用了更加稳定的方案。因为在纯电动汽车的实际使用过程中，时速、温度、用户的驾驶需求都在发生变化，所以BMS预估的SOC永远存在误差。为此，蔚来汽车的解决方案中提出了三个技术解决方案：一、提升传感器测量精度，比如整包电流传感器采用德国进口的伊莎贝拉传感器，电流采样精度高；二、提升芯片的处理能力，采用了新一代英飞凌主芯片，具备32位数据处理的能力；三、蔚来独立研发的强大算法处理能力。值得一提的是，蔚来汽车的BMS系统并不是一个单独的控制器，它相当于BMU＋N个CSC，即BMS=BMU+n×CSC。所以，蔚来汽车BMS可以通过均衡电阻对电芯主动控制，有助减缓SOH衰减，延长电池寿命。
△蔚来汽车BMS可以通过均衡电阻对电芯主动控制，有助减缓SOH衰减，延长电池寿命
点评
从蔚来汽车和特斯拉的三电系统可以看出，在电机和电池上二者的区别并不大，只是在电控上蔚来的BMS方案更具人性化。不过，需要注意的是，蔚来汽车在细节之处要比特斯拉的表现更好，比如电机上蔚来采用了铜制转子。或许我们在传统三大件上还不及国外，但是在电动汽车领域上，我们的新势力车企和不少传统车企都不逊色于国外车企，这或许也是未来最有可能超越国外车企的发力点。
（本文系《禾颜阅车》原创，未经授权，不得转载）
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