對(duì)普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō),2020年最期待的電動(dòng)汽車(chē),可能并不是Model Y、小鵬P7或者漢EV之類(lèi)這種噱頭很足、但售價(jià)相對(duì)偏高的車(chē)型。真正可以解決用戶(hù)的實(shí)際購(gòu)車(chē)需求、徹底打消續(xù)航顧慮、同時(shí)兼具出色實(shí)用性的車(chē)型,或許相比制造營(yíng)銷(xiāo)手段更有用一些。
沒(méi)錯(cuò),這次我們要說(shuō)的就是上汽榮威在拆分為兩個(gè)全新品牌后、主打新能源產(chǎn)品R標(biāo)下的首款車(chē)型——ER6。
620km超長(zhǎng)續(xù)航、15分鐘充電200km以及12.2kWh同級(jí)最低百公里電耗,是榮威R ER6身上最顯眼的標(biāo)簽。憑借以上強(qiáng)有力的硬指標(biāo),榮威ER6也成為了20萬(wàn)以?xún)?nèi)續(xù)航最高、實(shí)用性最佳的車(chē)型。擁有如此強(qiáng)勢(shì)表現(xiàn),離不開(kāi)榮威全新R品牌在新能源技術(shù)及整車(chē)技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新。下面,我們就來(lái)看看ER6超長(zhǎng)續(xù)航背后的核心三電實(shí)力。
高度集成的電驅(qū)和電控系統(tǒng)
電驅(qū)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車(chē)的核心,其性能和效率直接影響電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)能。
ER6搭載高功率、高扭矩密度的8層Hair-pin電機(jī),結(jié)合緊湊的創(chuàng)新同軸布置方案,集成同級(jí)領(lǐng)先的電驅(qū)動(dòng)總成,其功率密度超越市場(chǎng)上現(xiàn)有同級(jí)產(chǎn)品,為車(chē)輛的超長(zhǎng)續(xù)航和實(shí)用空間做出了重要貢獻(xiàn)。
現(xiàn)在市面上純電動(dòng)汽車(chē)的電驅(qū)系統(tǒng)一般采用平行軸布置結(jié)構(gòu),對(duì)于空間的利用率不高,而ER6的電驅(qū)系統(tǒng)采用同軸布局結(jié)構(gòu),輸出軸、半軸、電機(jī)軸在同一軸線上,進(jìn)一步壓縮車(chē)輛高度和前后方向上的尺寸,相較于采用平行軸布置結(jié)構(gòu)的純電動(dòng)汽車(chē),能夠?yàn)橛脩?hù)帶來(lái)更寬敞的乘坐空間。
電機(jī)的特性決定了電機(jī)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(dòng)這一問(wèn)題,一般純電車(chē)型會(huì)把它拆成兩級(jí)傳動(dòng),即通過(guò)一個(gè)中間軸做成兩對(duì)齒輪來(lái)解決,傳動(dòng)軸從兩根變成了三根,沒(méi)有充分利用空間。上汽工程師在ER6上則采取了另一種方法,把電機(jī)輸出軸做成空心的,在里面再嵌套一個(gè)軸承,然后在這根軸承里放一根細(xì)的軸,外面的空心軸和里面的實(shí)心軸以10倍左右的關(guān)系各自旋轉(zhuǎn),互不干涉,這樣就充分的利用了半軸周?chē)臻g,避免了空間浪費(fèi)。
我們都知道,電機(jī)相比內(nèi)燃機(jī)在熱效率上大幅領(lǐng)先,但其實(shí)電機(jī)內(nèi)部也存在一定等級(jí)劃分。
想要讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái),需要在定子上的繞組里通過(guò)電流形成磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。繞組的材料即使用純銅來(lái)做,也會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)電阻,由于通過(guò)繞組的電流很大,在大功率高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),這一點(diǎn)點(diǎn)電阻就會(huì)造成很大的發(fā)熱和能量損失。為了解決這個(gè)問(wèn)題,上汽工程師從繞組的結(jié)構(gòu)上想辦法,把截面積做大、長(zhǎng)度做短,選用了Hair-pin扁線繞組。
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(dòng)車(chē)動(dòng)力需求的增加,電機(jī)的轉(zhuǎn)速越來(lái)越高,通過(guò)繞組的交流電的頻率也越來(lái)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(fèi),周?chē)碾娏骱艽?,發(fā)熱明顯,效率降低。所以,工程師把繞組繼續(xù)拆分成8層,并合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),形成了現(xiàn)在的8層Hair-pin繞組設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)效率、功率密度和扭矩密度的提升。
現(xiàn)在永磁同步電機(jī)的效率已經(jīng)高達(dá)96%,即將逼近物理上限,而ER6搭載的8層Hair-pin繞組電機(jī),最高效率再次提升1%,帶來(lái)更精準(zhǔn)、更具爆發(fā)力的強(qiáng)悍動(dòng)力。
另外,隨著電動(dòng)車(chē)從低端發(fā)展到高端,用戶(hù)既需要在低速有強(qiáng)勁的加速,又需要很高的最高車(chē)速,以及在120kph高速行駛時(shí)仍然保持有加速的動(dòng)力。但如果電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍不夠?qū)挘热缰挥?0000或12000rpm,那么無(wú)論給純電車(chē)型設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的減速齒比,最高效區(qū)間對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的范圍都不夠合理,整車(chē)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(jī)實(shí)現(xiàn)了15000rpm的最高轉(zhuǎn)速。同時(shí),通過(guò)合理的齒比設(shè)計(jì),新車(chē)0-100km/h加速僅需7.8s,極速達(dá)185km/h。
高能量高安全的電池包
動(dòng)力電池是純電動(dòng)汽車(chē)的最核心部件,其性能指標(biāo)直接關(guān)乎整車(chē)表現(xiàn)。
ER6首次搭載創(chuàng)新性大模組電池方案,并采用成熟穩(wěn)定的NCM523電芯,電池能量密度達(dá)到180Wh/kg,綜合續(xù)航達(dá)到620km,實(shí)力比肩搭載811電池的車(chē)型。同時(shí),新車(chē)電池還采用了疏堵結(jié)合的熱失控防護(hù),并通過(guò)UL2580電池安全認(rèn)證,為用戶(hù)提供了安全可靠的產(chǎn)品體驗(yàn)。
之前主流車(chē)用動(dòng)力電池的發(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(gè)過(guò)程,都會(huì)有轉(zhuǎn)換效率,就如同得房率一樣。主流純電動(dòng)車(chē)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(méi)用來(lái)存儲(chǔ)能量,在能量密度方面還有很大的提升空間。對(duì)此,ER6搭載的電池包采用了把多個(gè)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,進(jìn)一步提升集成效率、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
通過(guò)采用大模組的設(shè)計(jì)思路,ER6電池包體積能量密度提升了34%。對(duì)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(zhǎng)了近20kWh的電量。
新的電池包還采用了一體式鑄鋁托盤(pán),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(qiáng)度的同時(shí),進(jìn)一步提高了集成效率。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%。
在化學(xué)安全方面,ER6的電池電芯選用了更加平衡穩(wěn)定的NCM523材料配比。鎳、鈷、錳在材料中的比例為5:2:3,鈷和錳的比例高,有更高的安全和穩(wěn)定性。
而在物理結(jié)構(gòu)上,新電池包內(nèi)部用一個(gè)防火罩把所有電池模組都罩起來(lái)。這層防火罩包含兩層結(jié)構(gòu):一層是硅膠為主的復(fù)合材料,它在高溫下會(huì)陶瓷化成一種質(zhì)地堅(jiān)硬的半無(wú)機(jī)材料,這種無(wú)機(jī)材料不僅自身不會(huì)燃燒,同時(shí)具有出色的隔熱性能,能夠防止電芯噴出物引燃或熔穿電池包上蓋;另一層是非常薄的玻纖材料,它的任務(wù)是在陶瓷層還未形成時(shí)提升其整體強(qiáng)度,使材料不至于撕裂或散架。防火罩設(shè)計(jì)的存在,可以在一定時(shí)間內(nèi)避免密封面周邊的過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn),將高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)電池包內(nèi)的煙氣通道,經(jīng)由箱體上設(shè)置的防爆閥排出,在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),確保乘客艙安全。
另外,ER6在電池包箱體上設(shè)置了“只通氣不過(guò)水”的平衡閥。并在電池包上放置了4個(gè)排氣量充足的單向彈簧防爆閥,構(gòu)建起疏堵結(jié)合的排氣通道。其在防爆閥內(nèi)側(cè)增加了一層薄鋼片,避免高溫?zé)煔庵苯記_擊防爆閥而引發(fā)爆燃。高溫?zé)煔庑枰ㄟ^(guò)防護(hù)鋼片的阻擋,再?gòu)匿撈c電池托盤(pán)的間隙中到達(dá)排氣閥口,在這個(gè)被精心設(shè)計(jì)的過(guò)程中,高溫氣體的熱量很大一部分已經(jīng)散到外界,實(shí)際排出的氣體已不足以燃燒。
最后,為將熱失控發(fā)生的概率降到最低,ER6更換了電池模組下方的導(dǎo)熱材料。并通過(guò)BMS電池管理系統(tǒng)、熱失控報(bào)警機(jī)制,實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)崾Э厍闆r,及時(shí)進(jìn)行調(diào)控,有效降低熱蔓延速度。
根據(jù)上汽榮威官方消息,榮威R ER6將于7月開(kāi)啟預(yù)售。沒(méi)有和誰(shuí)去對(duì)標(biāo),也沒(méi)有強(qiáng)行蹭熱點(diǎn),這款新車(chē)的一切看起來(lái)都以實(shí)用實(shí)在為主,加上超長(zhǎng)的620km續(xù)航能力和更受消費(fèi)者喜愛(ài)的傳統(tǒng)三廂造型,ER6的銷(xiāo)量前景看起來(lái)非常不錯(cuò)。
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