Tech Talk | 双电机对电动车意味着什么？

随着北方冷空气频繁南下，我们在社交媒体上又看到了一些两驱车型在冰雪/湿滑路面上不去坡、起步打滑、横向漂移的场面，与之形成鲜明对比的是四驱车型的从容不迫（当然，换装冬季轮胎同样重要）。四驱只在冬季才有用吗？电动车双电机+四驱的驱动方案到底是功能过剩还是高端车型必备？

本期的Tech Talk，我们邀请到了蔚来驾驶体验工程师Chao.张，和大家分享蔚来全系标配双电机与四驱系统背后的产品逻辑与技术实力。

“动力就像存款，平时可以不用，但需要时不能没有”。在内燃机时代，这句话是推动许多消费者选择更大排量车型的重要动因。

豪华品牌的高端车型通常配备同级最强的动力系统。比如同样搭载四缸发动机，高端车型会从1.4T升级至2.0T；更有效的方法是通过增加发动机缸数提升动力，如3.0T V6（6缸）、4.0T V8（8缸）、6.0T V12（12缸）都出现在豪华品牌的旗舰车型上。

大排量车型不仅能展现车主的购买力，更重要的是在驾控方面有质的提升：

首先，多缸大排量发动机提供的更强动力能让加速更快，一方面能节约通勤时间，更重要的是在加速避险时给到驾驶员更好的动力与信心。

其次，发动机气缸在工作时会产生振动，通过调节气缸工作顺序与夹角，可以相互抵消部分振动。缸数越多，振动的抵消效果越好且噪音更低，驾乘感受更舒适。

如何把动力更高效分配给车轮呢？家用车常见的驱动形式大致分为两轮驱动（两驱）和四轮驱动（四驱）两种，其中两驱又分前轮驱动（前驱）与后轮驱动（后驱）：

豪华品牌的主力车型大多以后驱入门，“无后驱，不豪华”这样的宣传语风靡一时。在两驱方案中，由前轮负责转向，后轮负责驱动，确实能让操控更精准。

但打开车型配置表，我们却发现这些豪华车的顶配版往往是四驱车型。因为在大排量动力加持下，相比两驱，四驱在通过性、循迹性、加速性方面有明显优势，我们在下文中将详细介绍。

高端电动车为何需要双电机与四驱？

电动车作为汽车发展的一条技术路线，许多使用习惯与燃油车相似。得益于电机小型化、低速大扭矩、响应更快的优势，搭载双电机的电动车能获得更高效、稳定的动力输出。

当燃油车通过增加涡轮增压或排量提升动力时，电动车通过提升电机的功率扭矩或增加电机数量达成相同目标。许多电动车的高端车型都会从单电机升级为双电机版本，甚至全系标配双电机，因为双电机相比单电机有更好的表现：

1.性能提升：高性能是高端汽车品牌的核心技术之一，双电机四驱能实现更快、更稳的驾驶体验，让用户获得物理和精神的双重愉悦体验。

2.品质提升：双电机提供的更强动力、更丰富功能符合大众消费者对高端品牌的情感认知，能满足用户在驾乘之外的社交需求。

3.冗余设计：在一个电机出现故障的情况下，另一个电机仍能保证车辆行驶至安全区域。此外，双电机能结合FOTA实现更丰富的功能，例如蔚来与用户一起研发的雪地模式就是利用双电机优化动力分配，让冰雪驾驶更安全。

有了双电机的硬件基础，四驱功能的实现变得水到渠成：

1.更强的通过性：由于四个车轮都能获得动力，当1个甚至3个车轮失去附着力时，保持附着力的车轮能获得同轴电机的最大扭矩，以便快速脱困。除了最直观的冰雪场景，在湿滑、泥泞、坑洼路况中，四驱都能提供更及时、有效的保护。

2.更高的循迹性：循迹性是评估车辆在转弯时能否按照驾驶员设定路线行驶的指标。两驱车在过弯时由于无法分配前后轴动力，更容易出现失控场景，即行业术语：推头（前驱）/甩尾（后驱）。在四驱模式下，通过控制前后轮的扭矩分配，可以优化车辆的转向特性，更好的控制车辆的曲线运动。

3.更好的加速性：每个车轮都有摩擦力上限，当动力被分配给两个车轮时，如果动力超过摩擦力上限，会出现车轮打滑，损失部分动力的同时还降低了整车摩擦力上限；在相同附着条件下（即附着系数相同），四驱能够更好的利用地面附着条件，实现更好的加速能力和爬坡能力。

谁是双电机的“黄金组合”？

双电机优势明显，为何没有成为电动车的标配？首先是制造成本。增配一台电机及相应软硬件会增加数万元成本，这在价格竞争激烈的细分市场，一定程度上会影响消费者的购买决策。

更重要的续航里程。即使消费者愿意承担这部分费用，多一台电机带来的重量、能耗的增加也会消耗一部分电能，影响续航里程。针对这一痛点，蔚来给出了“短跑飞人”+“长跑健将”的解决方案。

通过对比我们可以发现，永磁同步电机因为内部的永磁体拥有天然磁场，加速时不需要等待磁场建立，反应更敏捷、加速更迅猛，像“短跑飞人”；而异步感应电机由于没有永磁体，在空转时不需要额外的动力来抵消天然磁场的阻力，两驱状态下被拖拽时更节能，像“长跑健将”。

将永磁电机与感应电机组合，在两驱工况时由永磁同步电机工作，让能耗更接近单电机车型，而在加速、脱困等四驱工况时由两台电机合力输出，发挥双电机四驱优势。

同时，通过调整常用电机——永磁电机的位置（前置/后置），还能让不同车型实现更偏前驱/后驱的动力输出，带来更丰富的驾驶体验。

蔚来智能四驱系统因何智能？

电动车与燃油车的四驱在结构上有很大区别。燃油车中无论全时四驱，还是分时四驱、适时四驱，都需要依靠中央传动轴来输送动力。

四驱电动车由于前后都布置了电机，可以省去中央传动轴及相关结构，没有“中间商赚差价”，传动更高效，反应更及时。结合电机天生小型化、轻量化的优势，能用更小空间、更轻重量实现四驱功能。

在此基础上，我们为蔚来智能四驱设计了前后电机独立控制+中央整车控制的动力控制方案，让动力更即时、精准进行分配。蔚来智能四驱的响应时间仅20毫秒，仅是主流机械适时四驱响应用时的1/10。

为了让驾乘体验更愉悦，我们还为蔚来智能四驱系统设计了“跨控制器抖动抑制系统方案”。

基于整车控制器（VCU）与电机控制器（PEU）的配合，系统通过车辆状态预判行车场景，调整电机扭矩输出，在起步、急加速、急刹车等工作场景，优化电机扭矩过零时产生的抖动，让四驱介入更无感，同时缩短四驱快速大扭矩响应时间，使0-100km/h加速表现提升0.1秒。

在低附着场景，结合车辆的底盘的牵引力控制功能，前后扭矩根据车辆运动状况智能调节，从而使得前后轴驱动力达到附着力的极限，将全部附着力转化为驱动力，最大限度的满足车辆冰雪、泥地场景的脱困需求。

在今年的NIO Day上，伴随着ET5的发布，用户在未来将有机会体验包括运动+、舒适、节能、雪地、沙地、自定义在内的8种驾驶模式。它们都是通过标定双电机响应速度、功率输出、动力分配等策略，实现定制化四驱体验，让用户在更丰富的用车场景中享受安全安心的驾驶乐趣。