在即將上市的新車中,上汽榮威R品牌旗下首款純電轎車ER6無疑是重磅車型之一。拋開品牌帶來的光環,ER6產品本身的一些特質就足夠讓它獲得業內和消費市場的廣泛關注。尤其在最敏感的續航方面,ER6的成績是620km,而在價格方面,上汽榮威官方在日前舉行的ER6三電系統說明會上表示,ER6將是市場上唯一售價在20萬以內具備620km續航的車型。如此來看,ER6的續航性價比誠意十足,那么支撐它長續航的核心動力系統究竟有何特點呢?下面我們就為大家盤一盤ER6的三電系統。
電驅系統同軸結構節約空間
對于純電動汽車來說,電驅系統相當于中樞神經,它將會把電動機產生的能量以最佳方式傳送至車輪,因此其效率將直接影響純電動汽車的性能和續航表現。不過因為電機的轉速和輪端的轉速差別很大,期間需要10倍左右的總體減速比。為了解決10倍傳動這一問題,目前行業內常規的解決辦法是將電驅系統構建為平行軸結構,即設置兩級傳動,通過一個中間軸做成兩對齒輪來解決,傳動軸從兩根變成了三根,電驅系統所占用的裝載空間也會相應擴大。很多車型為了提高性能和續航,不得不選擇犧牲駕乘和載物空間,來裝配這種結構的電驅系統。不過ER6的電驅系統使用了同軸布局,輸出軸、半軸、電機軸在同一軸線上,使電驅系統結構更精巧,體積也相應減小,進而讓ER6能夠釋放更多空間,在整體尺寸得到很好控制下,為用戶提供寬敞舒適的駕乘體驗。
8層Hair-pin電機增強效率
在電機方面,上汽的研發團隊為了盡可能提升電動機的效能和減少發熱也是下了一番功夫。首先他們將電動機繞組結構的截面積做大、長度做短,并選用了Hair-pin扁線繞組。目前行業內一般的Hair-pin扁線繞組是2層一組,從上到下是兩組4層排布。但隨著電動車動力需求的增加,電機的轉速越來越高,通過繞組的交流電的頻率也越來越高。這里的交流電有著明顯的“趨膚效應(skin effect)”,導致中間的面積被浪費,周圍的電流很大,發熱明顯,效率降低。所以,上汽的研發團隊把繞組繼續拆分成8層,并合理設計結構,形成了現在的8層Hair-pin繞組設計。
這樣的設計有三方面的特點,首先是效率的提升,現在永磁同步電機的效率已經高達96%,即將逼近物理上限,而ER6搭載的8層Hair-pin繞組電機,最高效率能夠再次提升1%,切實提升車輛的性能和續航里程。
其次是功率密度和扭矩密度大幅提升,ER6采用8層Hair-pin繞組技術,與上一代4層Hair-pin電機相比,ER6電機的功率密度進一步提升53%,接近6kW/kg;扭矩密度進一步提升12%,接近12Nm/kg,比特斯拉Model 3搭載的電機更高。
第三點就是達到了15000rpm高轉速,隨著電動車從低端發展到高端,用戶既需要在低速有強勁的加速,又需要很高的最高車速,以及在120kph高速行駛時仍然保持有加速的動力。但如果電機的轉速范圍不夠寬,比如只有10000rpm,那么無論是給純電車型設計一個很大或者是不夠大的減速齒比,最高效區間對應轉速的范圍都不夠合理,整車能耗不能得到最好的優化。而ER6采用的8層Hair-pin扁線繞組電機實現了15000rpm的最高轉速。同時,通過合理的齒比設計,新車0-100km/h加速僅需7.8s,極速達185kph。
電池系統兼顧效能和安全
電池方面,據上汽榮威官方介紹,ER6將首次搭載創新性大模組電池方案,并采用NCM523電芯,電池能量密度達到180Wh/kg,綜合實力能夠與811電池相當。同時,新車電池還采用了疏堵結合的熱失控防護,并通過UL2580電池安全認證,為用戶提供了安全可靠的產品體驗。
目前主流純電動車型的動力電池發展思路是從電芯組成模組,再把模組組成電池包。但這兩個過程,都會有轉換效率。主流純電動車型的電池包體積成組率大概在40-50%,質量成組率在65-75%,換言之,就是有一半的體積和三分之一的重量都沒用來存儲能量。
而ER6搭載的電池包采用了把多個標準模組打散再集成的定制化大模組方案,大幅減少零件數量以及零件安全連接需求空間,這樣的設計有幾個特點。首先是集成效率方面的提升,據上汽研發團隊介紹,該電池模組體積能量密度提升34%,對比其他同尺寸電池包,電池能量(1/3C)從54.3kWh提升到了72.7kWh,增長了近20kWh的電量。
此外在質量能量密度方面也能提升15%,因為電池包還采用了一體式鑄鋁托盤,把冷卻板與框架集成為一體,兼顧電池冷卻和加熱功能,在確保PACK框架強度的同時,還進一步提高了集成效率。另一方面,電池包僅靠523電芯,就把能量密度高做到180Wh/kg,與上一代產品相比,質量能量密度提升了15%。
最后是結構強度的增強讓模組裝配零件數量減少22%,能夠實現電池模組整體的輕量化,為車輛留出充裕的重量空間。同時在電池下托盤方面,ER6沿用上一代的一體式托盤設計,并對整車安裝點的結構形式、四周側壁各種加強結構以及托盤內部加強結構進行了精心優化。
而在安全防護方面,據上汽研發團隊介紹,ER6采用的是成熟穩定的523電芯,相對于811電芯來說有更高的安全和穩定性。而且在電池包內配備優良的防火罩、疏堵結合的排氣通道、BMS電池管理系統及熱失控報警機制等多重手段,最大程度上保證電池的安全及穩定性。而ER6也憑借這些技術通過了全球頂級的UL2580電池安全認證及國家公告法規認證、ECER100歐盟法規等安全標準認證。
此外,據上汽榮威介紹,ER6車型的電機系統及電池大模組系統都是平臺化設計,延展性很強,不僅為ER6也為今后其他車型提供極強的技術競爭力。同時ER6車型的研發和生產是背靠上汽集團完備的產業鏈,例如Hair-pin電機技術的專有生產線,還有就是電池包的生產是和寧德時代合作工廠中生產,既保證了品質,也極大的降低了生產成本。
綜上所述,能夠看出上汽集團對榮威R品牌旗下ER6的三電系統下足了功夫。而從另一方面來看,從結構布局到材質選擇,從提升效能到提高安全性,如此全面周詳的研發思路,也讓我們感受到了上汽集團研發水平更為成熟了。這也讓我們對ER6更加充滿了期待。
來源:第一電動網
作者:王鳴幽
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