蔚来电驱动系统与智能座舱系统技术详解

 

电驱系统升级：能耗管理优势尽显 

坚持电驱动系统全栈自研及制造，双电机方案持续迭代。蔚来坚持自研电驱系统，设立南京先进技术制造中心 XPT，负责电驱动系统和电池的研发与制造，技术路线方面采用前永磁同步电机、后感应异步电机的双电机架构，在两驱工况时永磁同步电机工作，能耗接近单电机车型；而在加速、脱困等四驱工况时两台电机合力输出，发挥双电机四驱优势。蔚来于 2018 年 6 月推出 240kw 异步感应电机，2019 年 6 月研发成功 160kw 永磁同步电机，2022Q1 推出第二代电驱系统并搭载于 ET7、ET5 和 ES7，其中，前永磁同步电机、后异步感应电机最大功率分别达到 180/300kw，系统最大功率 480kw，峰值扭矩 850N·m。    

    第二代电驱系统在硬件、算法端实现优化，加强电机效率、提升驾乘体验。蔚来第二代电驱系统不仅功率大小相较于上一代电驱系统明显提升，而且通过使用碳化硅（SiC）模块、优化电磁方案和减速器速比等技术提高功率密度和电机效率，并在算法层面采用“全域 PWM 控制”这一全工况开关控制策略，利用算法控制发挥硬件性能，实现不同工况下功耗、NVH 等多目标优化。在保持电驱系统体积、重量没有明显提升的前提下，蔚来第二代电驱系统峰值功率提升 20%，峰值扭矩提升 23%，减速器速比也从 9.57 优化至 10.48,功率密度超过了 2.04kW/kg。

  1. 永磁同步电机采用碳化硅（SiC）模块。蔚来首次在电机控制器上应用来自安森美提供的碳化硅模块，与传统的硅基材料相比，碳化硅具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力、更大的电子饱和漂移速率等特性，可在同等体积下提升 30%以上的最大电流能力，且在宽电压范围下兼容性更佳。碳化硅模块使 180kW 永磁同步电机综合损耗降低了 4%-6%，综合工况效率由 88%-89%提升到了 91.5%。  

    2. 采用“全域 PMW 控制”算法实现多目标优化。算法定义硬件，好的算法通过对硬件的“控制”和“调教”，挖掘硬件特性，进而实现各种功能。蔚来在第二代电驱系统上采用“全域 PMW 控制”算法，通过脉冲宽度调制（PWM）对电机进行控制，优化在不同工况、场景下电机实际转速和输出功率。    

  3. NVH 相较于上一代电驱系统降低 5-15dB。电机的功率和扭矩的提升会产生一些谐波上的负面影响，蔚来第二代电驱系统通过采用齿轮的精密优化设计、悬置融合控制的 EDS 总成模态优化、电机非均匀气隙及高正选气隙磁密等技术手段，以及更为先进的谐波抑制算法，使得整体噪声降低了 5-15dB，实现了更好的 NVH效果。  

    电池技术持续迭代，固态电池预计 2023 年上半年搭载 ET7 上市。蔚来 2021 年 11月正式交付了三元铁锂标准续航电池包（75kWh），电池包采用三元锂电芯和磷酸铁锂电芯混合排布的方式，低温续航损失降低 25%，并且通过新一代 CTP 技术，简化制造装配流程，提升体积利用率，能量密度提升 14%到 142Wh/kg。此外，蔚来计划于 2023 年上半年（此前的计划为 2022Q4，目前由于研发和工程环节的进展有一定延期）上市 150kWh固态电池，通过正极、负极和固液电解质方面的工艺创新，提高高镍三元材料稳定性、解决体积膨胀和循环寿命等问题，能量密度达到 360Wh/kg，续航里程能够突破 1000km。

    优化风阻系数，续航升级。汽车行驶时最大的阻力来源于空气，且与速度的平方成正比，对于新能源汽车，风阻系数每降低 0.01，可提升 5-8km 的续航里程。NT2.0 平台的三款车型 ET7、ES7、ET5 风阻分别为 0.208Cd、0.263Cd、0.24Cd，相较于初代车型均有明显提升（2022 款 ES8、ES6、EC6 分别为 0.29Cd、0.29Cd、0.265Cd），其中 ET7 风阻系数 2021 年 1 月 19 日 NIO DAY 2020 公布的 0.23 提升至 2021 年 9 月 24 日 0.208，仅耗时 8 个月。目前，ET7 风阻系数已跃升全球第二位，仅次于奔驰 EQS，与特斯拉 ModelS Plaid 表现相当。据蔚来透露，本次空气动力学团队由中国、美国、欧洲三方组成，共同研发 ET7 的低风阻车身设计，降低整体风阻 25%，将车身前部和尾部的下压力提升 5%。其中通过对主动进气格棚的优化设计，降低 8.8%的气动阻力，续航提升 20km。  

   

 

 

第二代座舱空间：驾乘体验再升级

1. 打造“第二起居室”：保持豪华品牌的审美与调性   座舱空间注重和谐的美学设计，内饰强调豪华品牌的质感。以 ET5 为例，ET5 采用一体环抱式空间设计，主要体现为（1）采用全景玻璃天幕；（2）配色和谐：整体色调搭配注重一致性，包括安全带和方向盘也采用同色设计；（3）细节处“无缝衔接”、保持整体感：ET5 的整个内饰没有“断层”，例如竖立式的大屏将 T 字区和整个中控台相连接，从按键到无线充电区和杯托、延伸到中央扶手，过渡衔接非常自然。整个设计都保持了蔚来作为豪华品牌一贯的审美与调性，努力打造乘坐人被内饰环绕的体验。内饰颜色共有六种，其中苔原绿、琥珀橙等专属色别具一格，可以在保持品牌质感的同时体现车主本人的个性与色彩。    

    2. 智能车机：座舱芯片及屏幕硬件升级，强化 ET7 人机交互能力   座舱芯片升级为高通 8155 芯片，流畅度大有提升。蔚来第二代产品中，ET7 采用高通第三代骁龙汽车数字座舱平台，智能座舱芯片从此前的英伟达 Tegra X1 芯片也升级到了高通 8155 芯片，能够支持 WiFi6、蓝牙 5.2、AI 加速计算和 5G 网络。高通 8155 座舱芯片为当前市场上最先进的智能座舱芯片，蔚来、小鹏和理想新发车型均搭载了基于骁龙8155 的高性能座舱平台解决方案。根据试驾用户反馈，车机硬件升级后操作车机和 NOMI的反应速度和一代产品相比都有明显提升。   中控屏尺寸与分辨率均有提升，显示质感更上一层楼。与一代产品相比，ET5 和 ET7中控屏从 11.3 英寸升级至 12.8 英寸，分辨率达 1728*1888，画面更加清晰；并采用AMOLED 技术，画面显示对比度更强，避免阳光强烈时看不清楚或漏光的现象。仪表屏从 9.8 英寸升级为 10.2 英寸，通过 Mini LED 背光技术实现 HDR 高动态显示效果，对比度更强。ET7 后排还增加了一个 6.63 英寸的 HDR 控制屏，可以进行后排多媒体控制等。  

    智能灯光、AR/VR 等特色数字体验塑造有温度感的座舱空间。ET5 和 ET7 氛围灯设计提供 256*256 种色彩组合，灯光随音乐、车速、香氛、温度智能调节，根据场景烘托驾乘时的座舱氛围，彰显豪华品牌对驾乘体验的追求。ET5 还搭载了全景数字座舱PanoCinema，并标配 AR、VR 眼镜。AR 眼镜可投射出视距 6 米、等效 201 英寸的超大屏幕；VR 眼镜搭载超薄 Pancake 光学镜片，可实现双目 4K 显示，同时可以配合 256色数字光幕氛围灯和 7.1.4 杜比全景音响系统，带来全感官的沉浸体验。  

    3. 顶配声学系统：打造驾乘差异化体验   蔚来第二代车型配置“标配即顶配”的声学系统，已为试驾者留下了深刻的印象。ET5和 ET7 都标配 7.1.4 沉浸声系统，营造广阔的声场空间和真实的临场感；配置 23 个扬声器，20 路 1000W 功率输出，搭配 Dolby Atmos 杜比全景声技术及 Dirac Pro 领先的空间声学算法，构筑极致的沉浸式声音体验。   蔚来对于声学配置的重视程度明显高于传统豪华品牌，ET5 达到了现有产品中的最高“声学性价比”。在高端车型市场竞争中，传统豪华车型配备扬声器数量在 6-16 之间，而新势力车企的车型大多在 14-23 之间，其中蔚来的 ET5 和 ET7 扬声器数量均为 23 只，为现有产品最高配置。尤其是 ET5，以最低不到 33 万元的价格，声学配置却达到了 40 万元以上价格带的产品的水平。从其他声学配置来看，大部分 30 万元以上新势力品牌车型都配备有低音炮、功放、调音服务等升级配件，ET5 和 ET7 均配置杜比全景声，而传统豪华 车企则配置相对单一。  

 

 

辅助驾驶：开启全栈自研，

硬件预埋，期待功能交付

蔚来辅助驾驶的发展总体而言经历过两个阶段。第一代系统从 2018 年 ES8 首发上市，后续 ES6、EC6 车型完全集成这套系统的硬件，并且通过软件 OTA 在 3 年的时间内不断做出优化。第二代系统从 2022 年 3 月 ET7 交付开启量产搭载。   2018-2021：Mobileye 合作得与失：功能快速上线，但是体验优化上限低   辅助驾驶研发始于 2016 年，使用 Mobileye 芯片和预装感知算法，写入自研决策程序。首先回顾蔚来第一代辅助驾驶系统。2016 年底，蔚来开始与 Mobileye 合作，2018年 5 月全球第一台搭载 Mobileye EyeQ4 芯片的量产车 ES8 正式交付。ES8 基于蔚来第一代技术平台 NT1.0 打造，采用 Mobileye EyeQ4 作为视觉感知处理芯片，其中预装 Mobileye提供的感知算法，总算力为 2.5TOPS；在中央决策层采用恩智浦 S32V 芯片，写入蔚来自研决策算法。感知硬件方面搭载 1 个前向三目摄像头、4 个环视摄像头、5 个博世第四代中距毫米波雷达、12 个博世第 6.5 代超声波传感器、1 个驾驶状态检测摄像头，是当时最强的感知系统。之后发布的 ES6 和 EC6 也延续了同样的系统硬件配置。  

    2020 年 10 月蔚来重要辅助驾驶系统版本 OTA，成为全球第 2 个实现领航辅助（NOP）的车企。蔚来首款产品 ES8 交付后，通过 2018 年 10 月、2019 年 6 月两次系统 OTA，蔚来实现了包括前向碰撞预警、车道保持、自动泊车等基础辅助驾驶功能。2020 年 10 月，NIO OS 2.7.0 版本更新中，蔚来上线了领航辅助（NOP）功能。借助 Mobileye 的感知能力，结合自研决策控制算法，蔚来的车辆实现了在封闭道路依据导航自动切换车道、自动进出匝道、巡航速度调节等功能。至此，蔚来成为除特斯拉外全球第二个实现领航辅助功能的车企，比小鹏的同类功能高速 NGP 上线（2021 年 1 月）的时间早了约一个季度，且相比主要基于视觉感知方案决策的特斯拉 NOA，装配了百度高精度地图的蔚来 NOP 能提前优化车辆的驾驶决策，匝道行驶流畅性更好，还能借助限速信息实现全智能控速。    

   

  借助 Mobileye 感知能力提升开发效率，用时约 1 年完成 NOP 领航辅助功能开发。根据蔚来汽车联合创始人秦力洪披露，NOP 功能在早期不在 NIO Pilot 产品规划内，为了满足用户需求，2019 年年中，蔚来决定新增 NOP 功能，辅助驾驶团队仅用 1 年的时间实现功能落地，体现团队开发速度和投入，也体现出与 Mobileye 合作的效率优势。然而，车主随后反馈了 NOP 功能存在变道不够灵活、进入匝道的能力弱、识别限速错误导致超速、无法准确识别实线、无法识别锥形桶等一系列问题。在随后的版本升级中，蔚来优化了部分功能，例如 2021 年 1 月上线的 NIO OS 2.9.0 修复了一些在 NOP 状态下导致车辆实线变道的问题，提升了汇入主路以及驶离主路场景的稳定性。在 2021 年 4 月的 NIO OS 2.10.0 更新中，NOP 体验大幅优化，调整了变道策略，车辆可以对锥形桶、行人以及自行车等物体进行识别，并在仪表盘中动态显示。  

NOP 上线后经历多个版本升级，体验得到优化，但是依赖 Mobileye 的感知方案结果就是体验迭代较慢、上限低。2021 年 5 月，第三方车评机构“42 号车库”发布了关于特斯拉 Model 3、小鹏 P7、蔚来 EC6 及理想 One 的辅助驾驶大横评，分别在 2020 年 6 月和 2021 年 4 月两个时间点，进行包含拥堵路况跟车、常规车道保持、弯道、特殊场景、自动泊车等 6 个场景共 46 个测试项目，评估在不改变硬件只通过软件更新的情况下，这四款车型辅助驾驶能力提升的幅度。在 2020 年 6 月的测试中，蔚来辅助驾驶得分 62.04分，位列四款车的末尾；而在 2021 年 4 月的评测中，蔚来的辅助驾驶性能提升了 18.33%到 73.41 分成为第三名，并且是辅助驾驶体验提升幅度最大的车型。具体提升包括，车道保持功能在雨天的稳定运行（2020 年版本中雨天路面反光无法开启使用），延长自动启停等待时间减少拥堵路况的驾驶员干预，在锥形筒前成功制动刹停等，大幅度优化了驾驶员体验。   但是相比于小鹏 P7 的全栈自研辅助驾驶系统，蔚来（包括老款理想 ONE）采用Mobileye 的视觉方案，固然有“可以快速上车实现功能落地”的好处，但是与此相伴的劣势，是供应商方案不透明、针对特性化需求的迎合程度低，带来结果是，固然经历多个版本迭代，但最终功能体验还是不太尽如人意。此外，硬件系统从 2018 年到 2021 年几乎没有升级，也造成蔚来第一代“866”产品辅助驾驶体验难以赶超小鹏同期的 P7 及 P5。  

2022 年：二代系统开启全栈自研，开启软件订阅制收费方式

英伟达芯片+自研算法，同期算力最高。2022 年 3 月，首款基于 NT2.0 平台打造的车型 ET7 开始交付。ET7 搭载了全新的蔚来自动驾驶系统 NAD。其超算平台 NIO Adam，使用依托于 Linux 系统定制开发的 NVOS 操作系统，配备 4 颗英伟达 Orin 芯片，包括两颗主芯片、一颗备份芯片和一颗群体智能与个性训练专用芯片，总算力高达 1016TOPS，是同时期特斯拉 FSD HW3.0 计算平台 144TOPS 算力的 7 倍，提供了足够的安全驾驶冗余，并为后续 OTA 软件升级留足空间。

激光雷达加入，感知能力升级。ET7 还标配 Aquila 超感系统，相比 NT1.0 平台Aspen·白杨的感知系统配置，增加了一个重量级的零部件—1550nm 超远距高精度激光雷达；在减少一个前视摄像头的同时，增加了 2 个瞭望塔式侧前视摄像头、2 个侧后视摄像头、1 个后视摄像头，且摄像头像素由 180 万升级到 800 万高清；另外还增加了 1 个增强主驾感知、2 个高精度定位单元，以及 1 个 V2X 车路协同感知。配备 Aquila 超感系统的 ET7 可以有效识别路面凸起、井盖缺失等此前难以识别的目标；即使前向主摄像头被绿化带和车辆遮挡，依靠两个高位侧前摄像头，仍可以实现前向视觉的完整感知；其整体传感器达到冗余，提升了感知的可靠性和自动辅助驾驶的安全性。

开启全栈自研快速迭代，后续辅助驾驶功能潜力强。在自动辅助驾驶方面，ET7 目前只开放了自适应巡航（ACC）、转向灯控制变道（ALC）、车道保持（LCC）、自动紧急制动（AEB）等基础的 L2 级辅助驾驶功能。但由于 NT2.0 的辅助驾驶系统在包括感知在内的全部软件领域实现自研，蔚来的辅助驾驶体验迭代明显加速。例如：在 2022 年 5 月Banyan 1.0.1 CN 上线后，ET7 尚存在诸如无法通过简单的弯道、无法准确识别锥形筒、车道保持容易退出等问题，体验相比 NT1.0 平台反而有所不足（主要原因是在切换至全栈自研的过程中，许多开发需要重新来过）。待到 7 月 Banyan 1.1.0 上线，根据“42 号车库”的评测，可以看到 ET7 的过弯能力得到了大幅提升，成功通过魔鬼弯，转向灯控制变道（ALC）功能变得更加灵活，各项其他体验也正在超越老款 866 车型。

即将上线全栈自研的 NOP Plus，2023 年预计开始覆盖城市区域。李斌在 2022 年Q1 财报电话会上发言称，自从 2022 年 3 月交付以来，ET7 展现出了全栈自研辅助驾驶功能所拥有的基于数据闭环、快速迭代辅助驾驶能力的优势。在 NT2.0 平台智能硬件的加持下，全栈自研的辅助驾驶系统相比于第一代自动辅助驾驶系统，应当有几倍的性能提升。而在 2022 年下半年，蔚来也将基于和腾讯合作研发的高精地图以及 NT2.0 更好的底层硬件，推出领航驾驶 NOP 的自研增强版——增强领航辅助功能 NOP Plus，为后续城市 NAD辅助驾驶功能铺路。

编辑：黄飞