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(huán),ER6產(chǎn)品本身的一些特質(zhì)就足夠讓它獲得業(yè)內(nèi)和消費市場的廣泛關(guān)注。尤其在最敏感的續(xù)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(tǒng)說明會上表示,ER6將是市場上唯一售價在20萬以內(nèi)具備620km續(xù)航的車型。如此來看,ER6的續(xù)航性價比誠意十足,那么支撐它長續(xù)航的核心動力系統(tǒng)究竟有何特點呢?下面我們就為大家盤一盤ER6的三電系統(tǒng)。
電驅(qū)系統(tǒng)同軸結(jié)構(gòu)節(jié)約空間
對于純電動汽車來說,電驅(qū)系統(tǒng)相當(dāng)于中樞神經(jīng),它將會把電動機產(chǎn)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(xù)航表現(xiàn)。不過因為電機的轉(zhuǎn)速和輪端的轉(zhuǎn)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(yè)內(nèi)常規(guī)的解決辦法是將電驅(qū)系統(tǒng)構(gòu)建為平行軸結(jié)構(gòu),即設(shè)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(qū)系統(tǒng)所占用的裝載空間也會相應(yīng)擴大。很多車型為了提高性能和續(xù)航,不得不選擇犧牲駕乘和載物空間,來裝配這種結(jié)構(gòu)的電驅(qū)系統(tǒng)。不過ER6的電驅(qū)系統(tǒng)使用了同軸布局,輸出軸、半軸、電機軸在同一軸線上,使電驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更精巧,體積也相應(yīng)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(fā)團隊為了盡可能提升電動機的效能和減少發(fā)熱也是下了一番功夫。首先他們將電動機繞組結(jié)構(gòu)的截面積做大、長度做短,并選用了Hair-pin扁線繞組。目前行業(yè)內(nèi)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(zhuǎn)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(yīng)(skin effect)”,導(dǎo)致中間的面積被浪費,周圍的電流很大,發(fā)熱明顯,效率降低。所以,上汽的研發(fā)團隊把繞組繼續(xù)拆分成8層,并合理設(shè)計結(jié)構(gòu),形成了現(xiàn)在的8層Hair-pin繞組設(shè)計。
這樣的設(shè)計有三方面的特點,首先是效率的提升,現(xiàn)在永磁同步電機的效率已經(jīng)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(xù)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(shù),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(zhuǎn)速,隨著電動車從低端發(fā)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(zhuǎn)速范圍不夠?qū)?,比如只?0000rpm,那么無論是給純電車型設(shè)計一個很大或者是不夠大的減速齒比,最高效區(qū)間對應(yīng)轉(zhuǎn)速的范圍都不夠合理,整車能耗不能得到最好的優(yōu)化。而ER6采用的8層Hair-pin扁線繞組電機實現(xiàn)了15000rpm的最高轉(zhuǎn)速。同時,通過合理的齒比設(shè)計,新車0-100km/h加速僅需7.8s,極速達185kph。
電池系統(tǒng)兼顧效能和安全
電池方面,據(jù)上汽榮威官方介紹,ER6將首次搭載創(chuàng)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(dāng)。同時,新車電池還采用了疏堵結(jié)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(chǎn)品體驗。
目前主流純電動車型的動力電池發(fā)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(zhuǎn)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)模組打散再集成的定制化大模組方案,大幅減少零件數(shù)量以及零件安全連接需求空間,這樣的設(shè)計有幾個特點。首先是集成效率方面的提升,據(jù)上汽研發(fā)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(zhì)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(chǎn)品相比,質(zhì)量能量密度提升了15%。
最后是結(jié)構(gòu)強度的增強讓模組裝配零件數(shù)量減少22%,能夠?qū)崿F(xiàn)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(shè)計,并對整車安裝點的結(jié)構(gòu)形式、四周側(cè)壁各種加強結(jié)構(gòu)以及托盤內(nèi)部加強結(jié)構(gòu)進行了精心優(yōu)化。
而在安全防護方面,據(jù)上汽研發(fā)團隊介紹,ER6采用的是成熟穩(wěn)定的523電芯,相對于811電芯來說有更高的安全和穩(wěn)定性。而且在電池包內(nèi)配備優(yōu)良的防火罩、疏堵結(jié)合的排氣通道、BMS電池管理系統(tǒng)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(wěn)定性。而ER6也憑借這些技術(shù)通過了全球頂級的UL2580電池安全認證及國家公告法規(guī)認證、ECER100歐盟法規(guī)等安全標(biāo)準(zhǔn)認證。
此外,據(jù)上汽榮威介紹,ER6車型的電機系統(tǒng)及電池大模組系統(tǒng)都是平臺化設(shè)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(shù)競爭力。同時ER6車型的研發(fā)和生產(chǎn)是背靠上汽集團完備的產(chǎn)業(yè)鏈,例如Hair-pin電機技術(shù)的專有生產(chǎn)線,還有就是電池包的生產(chǎn)是和寧德時代合作工廠中生產(chǎn),既保證了品質(zhì),也極大的降低了生產(chǎn)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(tǒng)下足了功夫。而從另一方面來看,從結(jié)構(gòu)布局到材質(zhì)選擇,從提升效能到提高安全性,如此全面周詳?shù)难邪l(fā)思路,也讓我們感受到了上汽集團研發(fā)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(wǎng)
作者:王鳴幽
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