续航|如何看待蔚来汽车李斌说:单电机都是耍流氓?


作者 |张抗抗
来源 |知乎
李斌说的这句话很高明 ,从表述上让人印象深刻 , 从内容上又不容易被看穿 。 我来帮大家解读一下:
双电机是为了冗余 , 是否站得住脚?

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李斌原话讲得非常通俗易懂 , 可以说是科普大师了:
因为只要是机械的东西 , 就一定有失效概率 , 不管是十万分之一还是百万分之一 , 飞机一个发动机和两个发动机是不一样的 , 特别是你结合 ADAS 去看这件事情 , 必须要有冗余 , 就能理解这个逻辑了 。 ?
然而 , 电机失效实际上分成两种:
1. 该出力的时候不出力:踩油门/电门但不输出转矩 , 在高速场景下 , 如果不能及时变到应急车道 , 这是非常危险了 。
2. 不该出力之时乱出力:没踩油门/电门 , 但电机却输出转矩 , 无论在任何场景下 , 这都是非常危险的 。 对应的事故如下(不好意思又是特斯拉) 。
注:此事故的原因正在调查中 , 推测应该是Autopilot的控制逻辑问题 , 而不是电机本身的问题 。 此处举例是说 , 如果电机出现了非预期扭矩 , 会导致如下现象相似的严重后果 。
李斌表述中显然指的是第一种失效模式 , 也就是“该出力的时候不出力” 。是的 , 如果限定为第一种失效模式 , 那双电机同时失效的概率要小于单电机 。
但如果是第二种失效模式呢? 双电机其中一个电机的失效概率是不是要大于单电机了?
这是一件事情的两面 , 不能光看贼吃肉 , 不看贼挨打啊!
况且 , 第一种失效模式“该出力的时候不出力”通常被评为ASIL A或QM , 算是相对轻微的故障 ,在功能安全体系中甚至经常被列为最后的安全措施 。 而第二种失效模式“不该出力之时乱出力”通常被评为ASIL D , 是最严重的失效模式!
如果沿着斌哥的思路 , 那双电机还不如单电机更安全对吧?
所幸的是 , 电机及其控制系统是非常可靠的一套系统 , 这两种失效发生的概率都很低; 但要说双电机比单电机更冗余更安全 , 那是站不住脚的;或者退一步说 , 不太能站住脚 。
再退一步说 , 这至少不是主要原因 。
斌哥为啥diss单电机?
要回答这个问题 , 需要了解一些背景知识:
蔚来旗下有两款电机:

  • 240kW的异步感应电机, 平均效率低但空转损耗小;
  • 160kW的永磁同步电机, 平均效率高但有空转损耗 。


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因此 , 从续航的角度考虑 , 蔚来有两种最佳的电机配置方式:
一是双电机方案:感应电机+永磁同步(全新

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ES8(参数|图片)也从双感应电机切换成更合理的感应电机+永磁同步的方案) 。 这种方案的平均效率 , 比两个永磁同步电机的方案还高 , 续航也更高 。

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二是单电机方案: 单个永磁同步电机 。
那单电机方案可行吗?从技术上来说没啥不可行的 , 但从产品上来说……
蔚来

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ES6(参数|图片)两个版本的百公里加速分别为:4.7s、5.6s , 高性能电动车水准 。 那如果是单个160kW电机呢? 乐观地算那就是5.6*2 = 11.2s 。
如果是单个240kW电机呢 , 也要近10s去了 。 鉴于评论区有争议 , 那就按8秒算好了!8秒的ES6 , 你觉得蔚来愿意出吗?分页标题
要知道2020Q2的平均销售价格为42万 ,你愿意花42万买一个8+秒百公里加速的旗舰豪华电动车 , 而不愿意多花两三万买一个5秒的吗?
这显然与蔚来ES6的产品定位不相符的! 不用想也知道 , 如果出了个百公里加速11-12s的蔚来ES6 , 你觉得能卖出去吗?不仅卖不出去 , 恐怕还要拉低现有的产品与品牌形象 。

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别说11秒了 ,就说比亚迪汉出的一个7.9s版本 , 就引发了一定的困惑与争议了 —— 7.9s , 还能称为旗舰电动车吗?
那为啥特斯拉就可以出呢?人家车小 , 单电机性能也够:

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Model 3(参数|图片)单电机版百公里加速5.6s , 一点毛病也没有!小鹏P7也是 , 百公里加速6.7s , 也在6秒俱乐部啊!
综上 , 单电机并非耍流氓!不做单电机版 , 就说单电机不好 , 那才是耍流氓吧?
那对这番言论怎么看呢?李斌这番话 , 本身也没恶意 , 反而表述得很有传播性 , 能给整个行业带来关注与讨论 , 其实是一件好事!
一、马力大就一定加速强吗?
评论区有人提出: 240kW的燃油车可以做到零百加速8秒 , 电动车肯定更强 。
回复:对燃油车来说 , 由于有变速箱的存在 , 经济性与动力性之间的trade-off被削弱 。
而对电动车来说 , 由于没有变速箱 , 只有一个减速比 。 在选择这个减速比的时候 , 经济性与动力性之间存在非常强的trade-off关系——如果完全不考虑经济性 , 动力性可以做到非常强;但要同时考虑经济性的话 , 动力性就会被掣肘 。
这个掣肘的程度会有多大?看下图是单个永磁同步电机驱动电动汽车的例子 , 同样一个马力的电机、在不同减速比的时候 , 加速性能可以差距多大呢?
  • 0→50km/h加速时间:最短可以做到5秒 , 最长就长得没边了 , 25秒朝上 。
  • 50-80km/h加速时间:最短可以做到6秒 , 最长就长得没边了 , 25秒朝上 。


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二、马力减半 , 续航即使不能翻倍 , 也应该能增加50%吧?
如此一来 , 单电机版的ES8续航也可以从355km上升到四百大几了 。
马力减半 , 是同样时间消耗的能力减半 , 又不是克服阻力前进的距离翻倍啊…… 马力的单位是 每秒输出的功 , 又不是 每单位距离输出的功啊!
【续航|如何看待蔚来汽车李斌说:单电机都是耍流氓?】评论区的这些人你们真的是认真评论的呢?举个最简单的例子: 比亚迪汉双电机续航550km , 单电机续航605km 。 而且比亚迪是双永磁同步 , 如果是永磁+感应的组合 , 双电机也可以做到570+ , 与605的差距很小 。
三、双电机5.6秒 , 那单电机肯定不到11.2秒 。
回复: 不一定 。 当然可以参数匹配得加速性能很高 , 但 经济性与最高车速这两个指标可能要崩 。
目前ES6 , 日常行程主要靠160kW永磁同步 , 加速时二者一起上 。 也就是说 , 160kW的永磁同步电机 , 在减速比等参数的选择上 , 以经济性优先、以动力性为辅 。
如果只用一个电机 , 不管是永磁同步还是用感应电机 , 这一个电机的减速比等参数的选择 , 必须同时兼顾动力性与经济性 。 如果完全不考虑经济性 , 如你所说 , 有可能百公里加速到8.8s甚至更快 , 但经济性就完全崩了 。 如果要兼顾经济性 , 动力性就要比去掉一个电机的二分之一还要差 , 也就是要到9.x秒 , 用近10秒来表述没问题吧?
至于你说的实际能开4.0秒 , 只不过标少了 , 4.4秒 。 这个不能算在讨论范围 。 标少了可以说是高风亮节 , 但别人也都可以说标少了啊 , 这事情怎么认定 , 不就乱套了?如果双电机往少了标 , 单电机就要往高了标了?这也不符合常理吧! 分页标题
也就是说 , 当放弃双电机的时候 , 可不是简单的功率少了多少瓦、重量少了多少公斤的事情 , 而是本来分工做经济性与动力性 , 现在变成了经济性与动力性之间要作一个取舍了!