深度解析荣威ER6三电技术

文章来源:智享新动力 发布时间:2021-01-08
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我们就通过一组数字来探寻荣威ER6新车超长续航背后的三电实力。

今年5月,上汽荣威正式推出了全新纯电R品牌,作为R品牌ER系列旗下首款旗舰轿车,ER6实现了620km超长续航、15分钟充电200km和12.2kWh同级最低百公里电耗,是20万内唯一620km超长续航纯电轿车。那么ER6是如何实现超长续航的呢?接下来,我们就通过一组数字来探寻新车超长续航背后的三电实力。

高度集成化电驱系统——结构紧凑、可靠性强

【8】8层Hair-pin绕组设计

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电动机的工作原理是电机在定子上的绕组里通过电流形成磁场来驱动车型。为了减少绕组在大电流通过时的发热和能量损失,上汽工程师选用了Hair-pin扁线绕组。同时,为了进一步提升电机效率,上汽工程师设计了8层Hair-pin绕组电机,实现了电机效率、功率密度和扭矩密度的提升。

【97】ER6电机最高效率达97%

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目前永磁同步电机的最高效率为96%,已逼近物理极限,而ER6的电机由于采用了8层Hair-pin绕组设计,其最高效率再次提升1%。对比4层Hair-pin绕组电机,ER6搭载的8层Hair-pin绕组电机效率≥90%的区间从83%提升到了88%,增加了整整5%。

【12.2】百公里电耗仅12.2kWh/100km

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通过仿真软件测算ER6分别采用8层Hair-pin电机和4层Hair-pin电机时的工作能耗,搭载8层Hair-pin电机的车型NEDC工况的平均电耗从13.8kWh/100km下降到12.2kWh/100km,降幅超过11.5%,切实提升了车辆续航里程。

【15000】最高15000rpm超高转速

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在国内新能源汽车市场中,永磁同步电机的最高转速普遍在12000rpm-13000rpm左右。而为了在高速行驶时依旧保持加速能力,更宽的转速范围必不可少。得益于8层Hair-pin绕组的设计,ER6电机最高转速达到了15000rpm,同时通过合理的齿比设计,新车0-100km/h加速仅需7.8s,极速可达185km/h。

【1】电驱同轴布局构型

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除了在电机绕组方面进行创新外,上汽工程师还对电驱系统的布置结构进行了改进。ER6电驱系统采用了同轴布局结构,输出轴、半轴、电机轴在同一轴线上,进一步压缩车辆高度和前后方向上的尺寸,相较于采用平行轴布置结构的纯电动汽车,能够为用户带来更宽敞的乘坐空间。

大模组电池方案——安全与密度兼顾

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在电池系统方面,荣威R ER6的电池包也大量应用了近两年流行的设计理念,包括减少模组、减少结构件等新理念,同时上汽工程团队也进行了大幅创新。

【523】NCM523电芯

元素比例作用
镍 Ni5提高电池能量密度
钴 Co2稳定层状结构,提高电池充放电速率和循环寿命
锰 Mn3负责提升安全性

在电芯方面,ER6没有采用单体密度更高的NCM811电芯,而是选用了更为成熟稳定的NCM523电芯,电芯中镍、钴、锰的比例为5:2:3,其中钴和锰的比例高,有更高的安全和稳定性。

【22】电池包零件减少22%

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在电芯成组方面,上汽工程师将多个标准模组打散,再集成定制为大模组。由于模组变大,减小了布置安装、电气连接、操作预留等空间需求。新车大模组电池零件数量相比上一代产品减少了22%,不仅实现了整体轻量化,还预留出充裕的重量空间。

【72.7】电池包容量提升至72.7kWh

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由于采用大模组的设计思路,ER6电池包体积能量密度提升了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。

【180】系统能量密度达180Wh/kg

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ER6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,进一步提高了集成效率。系统能量密度达到了180Wh/kg,与上一代产品相比,质量能量密度提升了15%。

热失控管理系统——疏堵结合,降低热失控风险

除了提升电驱系统和电池系统的性能外,上汽工程团队也在电池组热失控管理方面加大了研发力度。上汽工程师团队为ER6电池包设计了性能优良的防火罩,以及疏堵结合的排气通道,并通过BMS电池管理系统和热失控报警机制,对电池温度进行实时调控,有效延缓热蔓延过程,降低热失控风险。

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首先是防火罩,ER6电池包的顶部防火罩包由两层结构组成:一层是硅胶为主的复合材料;另一层是非常薄的玻纤材料。该防火罩可以在一定时间内避免密封面周边的过热风险,将高温烟气通过电池包内的烟气通道,经由箱体上设置的防爆阀排出,在足够长的时间内,确保乘客舱安全。

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此外,上汽工程团队还为ER6设计了疏堵结合的排气通道。ER6电池包箱体上设置了“只通气不过水”的平衡阀,并在电池包上放置了4个排气量充足的单向弹簧防爆阀,构建起疏堵结合的排气通道。

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此外,为了将热失控发生的概率降到最低,ER6更换了模组下方的导热材料,并通过BMS电池管理系统、热失控报警机制,实时监控热失控情况,及时进行调控,有效降低热蔓延速度。

总结:通过多年的积累,上汽集团已经拥有了完善的新能源体系和深厚的技术积累。作为R品牌ER系列的首款车型,ER6配备了高度集成化的电驱系统及可靠的电池系统,实现了620km的续航里程。据了解,荣威R ER6将于7月中旬启动预售,预计8月正式上市,待新车上市后,有望凭借超长续航进一步抢占市场,助力荣威R品牌取得优异的市场表现。


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