2024年10月28日，小米SU7 Ultra原型車在因為天氣狀況等待數(shù)日后，終于登上了德國科隆紐北賽道，獲得一次刷圈的機會。
自宣布造車后，雷軍心中就一直有一個向往的圣地——紐博格林北賽道。為此，雷軍和小米汽車團(tuán)隊籌備了3年。上賽道之前，他們的內(nèi)心都是忐忑的。最終，小米SU7 Ultra原型車以6分46秒874的圈速成績，擊敗了保時捷Taycan，成為紐北史上最速四門車。
得知成績那一刻，小米汽車電驅(qū)總工程師嚴(yán)憶泉有一種“夢想照進(jìn)現(xiàn)實”的感覺。
2025年1月7日，雷軍將小米最高技術(shù)榮譽從“百萬美金技術(shù)大獎”升級為“千萬技術(shù)大獎”，獎金投入也增加至1000萬元。該獎項是小米公司常設(shè)的最高技術(shù)獎項，用于激勵那些在底層技術(shù)創(chuàng)新上作出突出貢獻(xiàn)的工程師團(tuán)隊。
這次獲得一等獎的，便是由嚴(yán)憶泉領(lǐng)銜的小米超級電機V8s團(tuán)隊。雷軍在頒獎現(xiàn)場表示：“我們對技術(shù)創(chuàng)新的激勵不設(shè)上限，更希望‘千萬技術(shù)大獎’能成為持續(xù)深層次創(chuàng)新的助推器。”
紐北賽道位于德國科隆紐博格小鎮(zhèn)，被譽為“綠色地獄”，以其極端的彎道、多變的氣候條件和嚴(yán)苛的賽道條件著稱，是全球汽車制造商展示其技術(shù)和駕駛體驗的終極試煉場。紐北賽道也因其復(fù)雜的地形和高難度的挑戰(zhàn)性，成為衡量車輛性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此，許多車企選擇在此進(jìn)行極限測試，以驗證和提升車輛的綜合性能。
雷軍表示，“V8s是小米SU7 Ultra原型車在紐北賽道創(chuàng)造奇跡的根本，不僅代表了小米汽車投入硬核技術(shù)的決心和能力，更說明小米的硬核技術(shù)正在站上新起點。”
小米超級電機V8s的轉(zhuǎn)速高達(dá)27200轉(zhuǎn)/分鐘，刷新了全球量產(chǎn)電機的紀(jì)錄。一個可參考的數(shù)據(jù)是，特斯拉Model S Plaid搭載的高性能電機，其轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分鐘。小米SU7 Ultra原型車搭載由2臺V8s超級電機和1臺V6s電機組成的三電機四驅(qū)系統(tǒng)，可實現(xiàn)零百加速1.97s，設(shè)計最高時速達(dá)到350km。
2022年初，嚴(yán)憶泉被雷軍的造車宣言——“我愿意押上我人生所有積累的戰(zhàn)績和榮譽為小米汽車而戰(zhàn)”感召而來，他為雷軍破釜沉舟的勇氣所感動。嚴(yán)憶泉博士畢業(yè)于清華大學(xué)汽車系，此前曾在汽車供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)深耕多年，并在一家Tier1供應(yīng)商供職5年多時間。
據(jù)嚴(yán)憶泉介紹，目前小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊中90%以上都是碩士，主要分布在上海、南京、北京三地。他們的背景各不相同，有的來自傳統(tǒng)整車廠，有的來自造車新勢力車企，還有人來自汽車供應(yīng)商。
因其復(fù)雜性，汽車一度被稱作“工業(yè)之王”，而電機便是這一復(fù)雜精密體系中的“心臟”。時間倒回2022年初，除了決心和口號外，小米還處于汽車研發(fā)積累的起步階段。這樣一群來自五湖四海的汽車工程師們，因雷軍和各自的夢想聚集在這里，他們從零出發(fā)，跨越漫長的技術(shù)無人區(qū)，最終打造出V8s電機，這是一個可以管窺小米研發(fā)體系如何運轉(zhuǎn)的案例。
科技企業(yè)是如何造車的
小米汽車甫一成立，作為三電核心的電驅(qū)團(tuán)隊就建立了。2022年初，嚴(yán)憶泉加入，那時小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊已有10多名員工，最“資深”的員工入職于2021年9月。
加入小米汽車之前，嚴(yán)憶泉就注意到汽車產(chǎn)業(yè)的一個顯著的變化趨勢是，汽車正在越來越消費電子化，日漸成為科技企業(yè)角逐的戰(zhàn)場，此前的蘋果也是宣布造車的科技企業(yè)之一。
因以往都在傳統(tǒng)車廠或供應(yīng)商，嚴(yán)憶泉很想親身體驗一下，科技企業(yè)們是如何造車的，他想跟上科技進(jìn)步的趨勢，同步實現(xiàn)自我能力的跨越。“小米無疑是當(dāng)時最好的選擇了，既有軟硬件實力，又有像雷總這樣的掌舵人。”嚴(yán)憶泉告訴《中國企業(yè)家》。
加入小米汽車之前，嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊里很多人都是米家產(chǎn)品的用戶，他們對小米產(chǎn)品的設(shè)計和性能大都比較熟悉和認(rèn)可，之所以選擇加入小米汽車，他們也想看看能不能把小米以往的成功經(jīng)驗，復(fù)制到汽車這一品類，讓用戶開到更好的車。
瞄準(zhǔn)特斯拉和保時捷
決定造車后，雷軍就給電驅(qū)團(tuán)隊制定了極致的目標(biāo)：三代同時開發(fā)。第一代主要是和供應(yīng)商聯(lián)合開發(fā)；第二代V8s超級電機則完全自研；第三代則是預(yù)研轉(zhuǎn)速高達(dá)35000轉(zhuǎn)的更加創(chuàng)新的技術(shù)。
目前，第一代電驅(qū)主要應(yīng)用于小米SU7汽車上，第二代電驅(qū)則主要搭載在小米SU7 Ultra這一車型上，而第三代則已經(jīng)在小米的試驗室落地。
回到自研電驅(qū)系統(tǒng)的起點，從2021年開始，小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊就開始討論自研電驅(qū)的方向。“最終的結(jié)論是，我們要挑戰(zhàn)最好的電動車特斯拉的Model S Plaid和保時捷的Taycan Turbo，把這兩個車型作為挑戰(zhàn)目標(biāo)。”嚴(yán)憶泉告訴《中國企業(yè)家》。
電驅(qū)目標(biāo)確定之后，嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊開始關(guān)注整車的目標(biāo)。經(jīng)過多次迭代，小米汽車內(nèi)部最終確定整車兩秒內(nèi)零百加速和350公里/小時的極速目標(biāo)。而在當(dāng)時，小米汽車內(nèi)部就開始瞄準(zhǔn)紐北賽道。雷軍對嚴(yán)憶泉的囑咐就是“要一針捅破天”，最終，團(tuán)隊將該電機命名為“V8s”。
“V8發(fā)動機”曾經(jīng)是汽車界的標(biāo)志，它是八缸發(fā)動機的縮寫，該發(fā)動機有八個氣缸，呈V形排列。因此，V8發(fā)動機在汽車領(lǐng)域也被認(rèn)為是高性能的象征，許多豪華跑車和超級跑車都采用V8發(fā)動機。
從2021年第四季度到2022年初，小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊都在論證技術(shù)路線的可行性，論證的過程中，嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊成員發(fā)現(xiàn)，即便是特斯拉Model S Plaid和保時捷Taycan Turbo上當(dāng)時最先進(jìn)的電驅(qū)，也無法使SU7 Ultra達(dá)到團(tuán)隊此前制定的整車目標(biāo)。此刻他們意識到，團(tuán)隊必須要做突破性的創(chuàng)新，并最終將電機轉(zhuǎn)速目標(biāo)定在27200轉(zhuǎn)/分鐘。
“當(dāng)時特斯拉的電機最高轉(zhuǎn)速是20000轉(zhuǎn)/分鐘，要將其提高到27200轉(zhuǎn)/分鐘，中間基本上就是技術(shù)上的無人區(qū)了。”嚴(yán)憶泉向《中國企業(yè)家》回憶。
在拆解特斯拉電驅(qū)系統(tǒng)的過程中，嚴(yán)憶泉團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)特斯拉的電機創(chuàng)新性地采用了碳纖維的材料，理論上這對高速轉(zhuǎn)子會起到很好的保護(hù)作用，在轉(zhuǎn)速上不應(yīng)該只做到20000轉(zhuǎn)/分鐘，還可以讓轉(zhuǎn)速和動力更強。他們也在犯嘀咕，為什么從原理上講很簡單的事，即把轉(zhuǎn)子材料加強就行了，之前一直沒有人做呢？
實際實驗過程中，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子設(shè)計過程中硅鋼片不僅要有強度，作為電機磁場在里邊流轉(zhuǎn)還需要考慮材料的導(dǎo)磁性，否則就無法傳遞磁場，電機性能就無法輸出，此外，發(fā)熱也會很嚴(yán)重。
嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊這才摸清楚，這條技術(shù)路線此前之所以沒人采用，是因為有難點。而針對這些難點的進(jìn)一步研究，便是小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊重點突破的方向。
為此，一方面，嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊找了國內(nèi)大量的材料供應(yīng)商，商討能否通過配比優(yōu)化調(diào)出更高強度的硅鋼；另一方面，他們翻閱了大量的前沿論文，除了汽車外，他們也好奇像航空這樣對電機要求更高的行業(yè)，在采用什么樣的材料和技術(shù)。多方消息匯總之后，最終電驅(qū)團(tuán)隊定下來多個可行的方案。
每個新的指標(biāo)參數(shù)都意味著重重的困難
作為新能源汽車的三電核心之一，電驅(qū)系統(tǒng)重要性不言而喻。
但電驅(qū)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的多物理場系統(tǒng)，包括電機、電機控制器、傳動機構(gòu)、總成以及殼體、冷卻、潤滑系統(tǒng)等設(shè)計，牽涉眾多的物理場，如結(jié)構(gòu)場、流體場、熱場、電磁場等。此外，電機控制器上還包括功率模塊和控制芯片，以及電驅(qū)控制算法，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。
目前，新版國家新能源路線圖中對電驅(qū)系統(tǒng)先進(jìn)性的指標(biāo)概括為：高速、高效率和高功率密度，這在行業(yè)內(nèi)也被統(tǒng)稱為“三高”指標(biāo)。
其中，第一，轉(zhuǎn)速越高，電機在整車上輸出的性能越強；第二，效率越高，從電池里出來的一度電傳導(dǎo)至輪端的損耗就越少，就能實打?qū)嵉靥岣哕囕v續(xù)航里程；第三，功率密度越高，則代表同樣性能目標(biāo)之下，物料的使用更小和更少，降低整車重量的同時也為其他設(shè)計釋放更多空間。
圍繞這三個指標(biāo)，電驅(qū)行業(yè)經(jīng)歷了過去20多年的長足發(fā)展。因此，對于小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊而言，每打破一個新的指標(biāo)參數(shù)都意味著重重的困難。實際研發(fā)過程中，小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊也確實碰到了眾多困難，比如熱、NVH（注：噪聲、振動與聲振粗糙度，用于衡量汽車制造質(zhì)量）、控制、效率等等各個方面的難題。
但擺在嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊面前首要的問題是，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速真的達(dá)到20000轉(zhuǎn)/分鐘之后，如何通過冷卻潤滑把溫度控制下來？
“尤其是要征戰(zhàn)紐北賽道，側(cè)向加速度非常大，超過1.6g，電驅(qū)油液在離心力作用下，分布和潤滑冷卻表現(xiàn)與常規(guī)工況差異巨大。但這種極限工況恰恰最需要潤滑和冷卻來保證電驅(qū)的極限輸出，從而達(dá)成極致的紐北成績。”嚴(yán)憶泉向《中國企業(yè)家》解釋。
為實現(xiàn)這一目標(biāo)，小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊僅在理論方案上，迭代了三四百輪，實際的樣件做出來后也測試了近百輪。每一個困難，短則4個多月才能解決，長則達(dá)到9個月或近一年。
完成目標(biāo)后，小米汽車電驅(qū)團(tuán)隊找權(quán)威機構(gòu)做了一次科技成果鑒定，最終，2名院士帶領(lǐng)的9名專家都給出了V8s科技成果鑒定中最高的等級評價，即“國際領(lǐng)先”。
但對于嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊而言，除了突破轉(zhuǎn)速27200的無人區(qū)，還要將該技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，而其中仍然有大量工藝上的問題要克服，以確保量產(chǎn)的一致性。
2024年6月，V8s電驅(qū)在自研的量產(chǎn)線首臺下線。直到這時，嚴(yán)憶泉和團(tuán)隊才正式地把大規(guī)模量產(chǎn)這條路走通了。2024年10月28日，小米SU7 Ultra征戰(zhàn)紐北賽道，再次給小米電驅(qū)團(tuán)隊一針強心劑。“不僅是技術(shù)上的認(rèn)證，更是產(chǎn)品在實際應(yīng)用中的一個認(rèn)證。”嚴(yán)憶泉表示。
技術(shù)創(chuàng)新背后
加入小米汽車團(tuán)隊，讓嚴(yán)憶泉覺得像是一場奇遇。
工作方法、組織文化、同事溝通等方面，都和自己此前的職場經(jīng)驗大不相同。回顧自研電驅(qū)系統(tǒng)突破創(chuàng)新的歷程，他將成功的因素歸結(jié)為如下7個方面：
第一，制定一個極致的目標(biāo)，激活每一位工程師。工程師天然喜歡解決難題，但要實現(xiàn)這一目標(biāo)，并不是僅靠一些技術(shù)骨干去努力就能做到，過程中涉及眾多工程細(xì)節(jié)，需要激活每一位工程師。“就像以往的火車是靠火車頭帶著大家跑，但是到了高鐵時代，每一節(jié)車廂都有一個電機，要自己驅(qū)動最終才能達(dá)到目標(biāo)。”嚴(yán)憶泉解釋。
第二，要團(tuán)隊共創(chuàng)共識，而不是壓任務(wù)給工程師。對于組織而言，制定一個極致的目標(biāo)固然重要，但要把握好“激發(fā)工程師積極性”和“壓垮工程師信心”之間的微妙平衡，并不容易。
“如果你直接壓任務(wù)給工程師說，我們的電機轉(zhuǎn)速要做27200轉(zhuǎn)/分鐘了，大家就會一臉蒙，現(xiàn)在的最高水平是20000轉(zhuǎn)/分鐘，一下子提高那么多，我怎么去做，那就會壓垮大家的信心。”嚴(yán)憶泉告訴《中國企業(yè)家》。