有此三电系统 上汽荣威R ER6将更加值得期待

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在即将上市的新车中,上汽荣威R品牌旗下首款纯电轿车ER6无疑是重磅车型之一。抛开品牌带来的光环,ER6产品本身的一些特质就足够让它获得业内和消费市场的广泛关注。尤其在最敏感的续航方面,ER6的成绩是620km,而在价格方面,上汽荣威官方在日前举行的ER6三电系统说明会上表示,ER6将是市场上唯一售价在20万以内具备620km续航的车型。如此来看,ER6的续航性价比诚意十足,那么支撑它长续航的核心动力系统究竟有何特点呢?下面我们就为大家盘一盘ER6的三电系统。

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电驱系统同轴结构节约空间

对于纯电动汽车来说,电驱系统相当于中枢神经,它将会把电动机产生的能量以最佳方式传送至车轮,因此其效率将直接影响纯电动汽车的性能和续航表现。不过因为电机的转速和轮端的转速差别很大,期间需要10倍左右的总体减速比。为了解决10倍传动这一问题,目前行业内常规的解决办法是将电驱系统构建为平行轴结构,即设置两级传动,通过一个中间轴做成两对齿轮来解决,传动轴从两根变成了三根,电驱系统所占用的装载空间也会相应扩大。很多车型为了提高性能和续航,不得不选择牺牲驾乘和载物空间,来装配这种结构的电驱系统。不过ER6的电驱系统使用了同轴布局,输出轴、半轴、电机轴在同一轴线上,使电驱系统结构更精巧,体积也相应减小,进而让ER6能够释放更多空间,在整体尺寸得到很好控制下,为用户提供宽敞舒适的驾乘体验。

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8层Hair-pin电机增强效率

在电机方面,上汽的研发团队为了尽可能提升电动机的效能和减少发热也是下了一番功夫。首先他们将电动机绕组结构的截面积做大、长度做短,并选用了Hair-pin扁线绕组。目前行业内一般的Hair-pin扁线绕组是2层一组,从上到下是两组4层排布。但随着电动车动力需求的增加,电机的转速越来越高,通过绕组的交流电的频率也越来越高。这里的交流电有着明显的“趋肤效应(skin effect)”,导致中间的面积被浪费,周围的电流很大,发热明显,效率降低。所以,上汽的研发团队把绕组继续拆分成8层,并合理设计结构,形成了现在的8层Hair-pin绕组设计。

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这样的设计有三方面的特点,首先是效率的提升,现在永磁同步电机的效率已经高达96%,即将逼近物理上限,而ER6搭载的8层Hair-pin绕组电机,最高效率能够再次提升1%,切实提升车辆的性能和续航里程。

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其次是功率密度和扭矩密度大幅提升,ER6采用8层Hair-pin绕组技术,与上一代4层Hair-pin电机相比,ER6电机的功率密度进一步提升53%,接近6kW/kg;扭矩密度进一步提升12%,接近12Nm/kg,比特斯拉Model 3搭载的电机更高。

第三点就是达到了15000rpm高转速,随着电动车从低端发展到高端,用户既需要在低速有强劲的加速,又需要很高的最高车速,以及在120kph高速行驶时仍然保持有加速的动力。但如果电机的转速范围不够宽,比如只有10000rpm,那么无论是给纯电车型设计一个很大或者是不够大的减速齿比,最高效区间对应转速的范围都不够合理,整车能耗不能得到最好的优化。而ER6采用的8层Hair-pin扁线绕组电机实现了15000rpm的最高转速。同时,通过合理的齿比设计,新车0-100km/h加速仅需7.8s,极速达185kph。

电池系统兼顾效能和安全

电池方面,据上汽荣威官方介绍,ER6将首次搭载创新性大模组电池方案,并采用NCM523电芯,电池能量密度达到180Wh/kg,综合实力能够与811电池相当。同时,新车电池还采用了疏堵结合的热失控防护,并通过UL2580电池安全认证,为用户提供了安全可靠的产品体验。

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目前主流纯电动车型的动力电池发展思路是从电芯组成模组,再把模组组成电池包。但这两个过程,都会有转换效率。主流纯电动车型的电池包体积成组率大概在40-50%,质量成组率在65-75%,换言之,就是有一半的体积和三分之一的重量都没用来存储能量。

而ER6搭载的电池包采用了把多个标准模组打散再集成的定制化大模组方案,大幅减少零件数量以及零件安全连接需求空间,这样的设计有几个特点。首先是集成效率方面的提升,据上汽研发团队介绍,该电池模组体积能量密度提升34%,对比其他同尺寸电池包,电池能量(1/3C)从54.3kWh提升到了72.7kWh,增长了近20kWh的电量。

此外在质量能量密度方面也能提升15%,因为电池包还采用了一体式铸铝托盘,把冷却板与框架集成为一体,兼顾电池冷却和加热功能,在确保PACK框架强度的同时,还进一步提高了集成效率。另一方面,电池包仅靠523电芯,就把能量密度高做到180Wh/kg,与上一代产品相比,质量能量密度提升了15%。

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最后是结构强度的增强让模组装配零件数量减少22%,能够实现电池模组整体的轻量化,为车辆留出充裕的重量空间。同时在电池下托盘方面,ER6沿用上一代的一体式托盘设计,并对整车安装点的结构形式、四周侧壁各种加强结构以及托盘内部加强结构进行了精心优化。

而在安全防护方面,据上汽研发团队介绍,ER6采用的是成熟稳定的523电芯,相对于811电芯来说有更高的安全和稳定性。而且在电池包内配备优良的防火罩、疏堵结合的排气通道、BMS电池管理系统及热失控报警机制等多重手段,最大程度上保证电池的安全及稳定性。而ER6也凭借这些技术通过了全球顶级的UL2580电池安全认证及国家公告法规认证、ECER100欧盟法规等安全标准认证。

此外,据上汽荣威介绍,ER6车型的电机系统及电池大模组系统都是平台化设计,延展性很强,不仅为ER6也为今后其他车型提供极强的技术竞争力。同时ER6车型的研发和生产是背靠上汽集团完备的产业链,例如Hair-pin电机技术的专有生产线,还有就是电池包的生产是和宁德时代合作工厂中生产,既保证了品质,也极大的降低了生产成本。

综上所述,能够看出上汽集团对荣威R品牌旗下ER6的三电系统下足了功夫。而从另一方面来看,从结构布局到材质选择,从提升效能到提高安全性,如此全面周详的研发思路,也让我们感受到了上汽集团研发水平更为成熟了。这也让我们对ER6更加充满了期待。

来源:第一电动网

作者:王鸣幽

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