説到新能源汽車，里程焦慮依舊是影響購買純電動汽車的決策因素。上汽推出全新高端純電R品牌ER系列旗下首款旗艦轎車—ER6實現了620km超長續航、15分鐘充電200km和12.2kWh同級最低百公里電耗，是20萬內唯一620km超長續航純電轎車，堪稱續航“芯”霸王。新車能夠擁有如此強勢表現，離不開R品牌在新能源技術及整車技術上的持續創新。接下來，讓我們一同去探尋新車超長續航背後的三電實力。
高度集成電驅系統＋安全可靠電池系統，ER6三電實力遠超同級車型
誰能掌握核心技術誰才能贏得市場，R品牌背靠上汽集團優勢資源，擁有最完善的新能源體系和最深厚的技術儲備，自主掌握了極具競爭力的“電驅、電池、電控”三電核心技術，能夠為用户打造更可靠、更高性能的汽車產品。ER6擁有高度集成化的電驅系統、兼具高能量密度與安全可靠性的電池系統，帶來同級最長續航、超越同級的最優電量。
1、電驅系統高度集成化，結構更緊湊、可靠性更強
電驅系統是純電動汽車的核心，其性能和效率直接影響電動汽車的動能。ER6搭載高功率、高扭矩密度的8層Hair-pin電機，結合緊湊的創新同軸佈置方案，集成同級領先的電驅動總成，其功率密度超越市場上現有同級產品，為車輛的超長續航和使用空間做出重要貢獻，將為用户提供更平順、更高效、更節能的駕駛體驗。
8層Hair-pin繞組設計：電機在定子上的繞組裏通過電流形成磁場來驅動車輛。繞組的材料即使用純銅來做，也會有一點點電阻，由於通過繞組的電流很大，在大功率高速運轉時，這一點點電阻就會造成很大的發熱和能量損失。
為了解決這個問題，上汽工程師從繞組的結構上想辦法把截面積做大、長度做短，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。但隨着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。這裏的交流電有着明顯的“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，工程師把繞組繼續拆分成8層，併合理設計結構，形成了現在的8層Hair-pin繞組設計，實現了電機效率、功率密度和扭矩密度的提升。
效率提升：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，最高效率再次提升1%，帶來更精準、更具爆發力的強悍動力。對比4層Hair-pin繞組電機，8層Hair-pin繞組電機效率≥90%的區間從83%提升到了88%，增加了整整5%。此外，通過仿真軟件測算的效率MAP數據顯示，同一款ER6車型分別採用8層Hair-pin電機和4層Hair-pin電機時，搭載8層Hair-pin電機的車型NEDC工況的平均電耗從13.8kWh/100km下降到12.2kWh/100km，降幅超過11.5%，切實提升車輛續航里程。
功率密度和扭矩密度大幅提升：在有限的平台電流和電壓條件下，工程師優化了電機定子繞組連接設計和轉子拓撲，結合優化的電機冷卻系統，可以控制電機温升，從而實現較高的扭矩密度和功率密度。ER6採用8層Hair-pin繞組技術，電機槽內繞組連接方式更加靈活，更易實現不同支路之間的電流均衡，降低電機局部過熱絕緣損壞的風險，同時也易於通過優化繞組排布降低同一槽內相鄰導體間的壓差，從而降低電機匝間短路的風險。與上一代電機相比，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。
15000rpm高轉速：隨着電動車從低端發展到高端，用户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。但如果電機的轉速範圍不夠寬，比如只有10000rpm，那麼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範圍都不夠合理，整車能耗不能得到最好的優化。而ER6採用的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。
上汽在Hair-pin產業鏈上的優勢：合理的成本是技術能夠量產的前提，通過合理利用旗下產業鏈優勢，上汽旗下的華域電動進行一次產線投入，可實現不同產品的共線生產，從100kW到250kW都能使用，覆蓋了所有汽車的動力需求。解決了Hair-Pin扁線電機產線兼容性差、投入高的發展限制，成為國內外主流車企近幾年大力發展的方向。ER6採用的8層Hair-Pin電機實現高度平台化，只需要通過調整電機定子外徑、鐵芯長度和繞組連接方式等，可以實現不同尺寸、不同電壓及不同性能需求的產品共線生產。
創新同軸佈置方案：現在市面上純電動汽車的電驅系統一般採用平行軸佈置結構，對於空間的利用率不高，而ER6的電驅系統採用同軸佈局結構，輸出軸、半軸、電機軸在同一軸線上，進一步壓縮車輛高度和前後方向上的尺寸，相較於採用平行軸佈置結構的純電動汽車，能夠為用户帶來更寬敞的乘坐空間。
同軸佈局方案的尺寸及佈置優勢：電機的特性決定了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，一般純電車型會把它拆成兩級傳動，即通過一箇中間軸做成兩對齒輪來解決，傳動軸從兩根變成了三根，沒有充分利用空間。上汽工程師在ER6上則採取了另一種方法，把電機輸出軸做成空心的，在裏面再嵌套一個軸承，然後在這根軸承裏放一根細的軸，外面的空心軸和裏面的實心軸以10倍左右的關係各自旋轉，互不干涉，這樣就充分的利用了半軸周圍空間，避免了空間浪費。
2、動力電池系統採用安全與密度兼容的設計，品質優良、行業領先
電源是純電動汽車的能源中心,為驅動電機和全車用電設備提供電能。ER6首次搭載創新性大模組電池方案，並採用成熟穩定的NCM523電芯，電池能量密度達到180Wh/kg，綜合續航達到620km，實力比肩搭載811電池的車型。同時，新車電池還採用了疏堵結合的熱失控防護，並通過UL2580電池安全認證，為用户提供了安全可靠的產品體驗。
大模組：之前主流車用動力電池的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，就如同得房率一樣。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，在能量密度方面還有很大的提升空間。對此，ER6搭載的電池包採用了把多個標準模組打散再集成的定製化大模組方案，大幅減少零件數量以及零件安全連接需求空間，進一步提升集成效率、增強結構強度。
集成效率提升：
體積能量密度提升34%：通過採用大模組的設計思路，電池包體積能量密度提升了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。
質量能量密度提升15%：電池包還採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。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%。
結構強度增強：
零件數量減少22%：ER6採用大模組方案，模組變大、數量變少之後，減小了佈置安裝、電氣連接、操作預留等空間需求。新車大模組電池零件數量相比上一代產品減少了22%，不僅能夠實現整體的輕量化，還能留出充裕的重量空間。
下托盤結構優化：在電池下托盤方面，ER6沿用上一代的一體式托盤設計，並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，真正將重量用在了刀刃上。
UL2580電池安全認證：ER6採用的電池均嚴格按照全球頂級的UL2580電池安全認證標準設計，並通過了國家公告法規認證、ECER100歐盟法規等安全標準認證，為用户提供安全保障。
熱失控管理系統：汽車主機廠的責任是在電池包層級提供儘可能多的安全防護措施。上汽在ER6設計中嚴選成熟穩定的523電芯和性能優良的防火罩，以及疏堵結合的排氣通道，並通過BMS電池管理系統和熱失控報警機制，對電池温度進行實時調控，有效延緩熱蔓延過程，降低熱失控風險。
成熟穩定的523電芯：ER6的電池選用相對成熟安全的NCM523電芯，鎳、鈷、錳在材料中的比例為5:2:3，鈷和錳的比例高，有更高的安全和穩定性。
包含元素
作用
鎳 Ni
提高電池能量密度
鈷 Co
穩定層狀結構，提高電池充放電速率和循環壽命
錳 Mn
負責提升安全性
性能優良的防火罩：在電池包內，防火罩把所有電池模組都罩起來。這層防火罩包含兩層結構：一層是硅膠為主的複合材料，它在高温下會陶瓷化成一種質地堅硬的半無機材料，這種無機材料不僅自身不會燃燒，同時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，它的任務是在陶瓷層還未形成時提升其整體強度，使材料不至於撕裂或散架。防火罩設計的存在，可以在一定時間內避免密封面周邊的過熱風險，將高温煙氣通過電池包內的煙氣通道，經由箱體上設置的防爆閥排出，在足夠長的時間內，確保乘客艙安全。
疏堵結合的排氣通道：ER6在電池包箱體上設置了“只通氣不過水”的平衡閥，並在電池包上放置了4個排氣量充足的單向彈簧防爆閥，構建起疏堵結合的排氣通道。
平衡閥：ER6在電池包箱體上設置了“只通氣不過水”的平衡閥，以應對電芯熱失控時所釋放出的大量氣體，平衡電池包內外壓差。
防爆閥：ER6電池包精心設計了防爆閥結構，在防爆閥內側增加了一層薄鋼片，避免高温煙氣直接衝擊防爆閥而引發爆燃。高温煙氣需要通過防護鋼片的阻擋，再從鋼片與電池托盤的間隙中到達排氣閥口，在這個被精心設計的過程中，高温氣體的熱量很大一部分已經散到外界，實際排出的氣體已不足以燃燒。
及時有效的熱失控防護：熱失控從原理上來説，是某個電芯的温度超過了阿侖尼烏斯方程的臨界温度，進入了不可控的區域。為將熱失控發生的概率降到最低，ER6更換了模組下方的導熱材料，並通過BMS電池管理系統、熱失控報警機制，實時監控熱失控情況，及時進行調控，有效降低熱蔓延速度。
導熱材料：通過結構方面的合理設計，控制電芯温度，可以將熱失控發生的概率降到最低。ER6的電池包更換了模組下方的導熱材料，改善貼合度，降低接觸熱阻，使得電芯的熱量能更快、更高效地疏導到水冷板，將單個電芯的熱失控防範於未然。
BMS電池管理系統：ER6通過BMS電池管理系統實時監測熱失控情況，當監測到熱失控有可能發生時，全速運轉電池水泵，配合導熱材料，能夠迅速將熱失控電芯附近局部過多的熱量轉移到電池包其他位置，並提供相當於4個額外電芯的熱容，大幅度降低熱失控情況發生的概率。
熱失控報警機制：ER6利用大數據機制，結合後台監測和計算電芯狀態，建立熱失控報警機制，打造最後一道防線。
作為中國最早開始佈局新能源發展戰略的企業，上汽集團是國內唯一在“純電動、插電強混、燃料電池”三條技術路線均擁有全球領先技術和自主知識產權的車企，自主掌控、深度積累電驅、電池、電控“三電”核心技術，新能源技術水平全球領先，整車產品性能優異、安全可靠。同時，上汽已實現新能源產業鏈關鍵環節的全方位佈局，形成產業鏈體系優勢。背靠上汽集團，高端純電R品牌將秉持“科技兑現想象”的理念，以領先的三電技術為用户帶來最值得期待的純電出行之選。