不可否認,汽車新能源技術肯定是未來汽車發展的主要方向,落到實際,不限牌、使用成本低、節能環保等諸多優勢因素,已經開始影響着我們的購車決策。在當下,相信大多數朋友選購電動車最看重的指標就是續航,但跑的遠只是一方面,同時也要夠安全和好體驗,掀起機艙蓋來,最核心的三電系統才是影響關鍵,今天給大家帶來的是上汽榮威R ER6,盤一盤宣稱超長續航620km的純電轎車到底有哪些黑科技。
ER6是上汽全新高端純電R品牌ER系列的首款轎車,而全新的R標也將逐漸成為榮威旗下中高端新能源汽車的專屬標識,ER6定位緊湊型車,預計售價在20萬以內,未來在市場上的競爭對手大概可以標定為比亞迪秦Pro EV,廣汽新能源Aion S等車型。
相信大家和筆者一樣,對ER6最期待點還是集中在620km的綜合續航上,咱們首先來嚐嚐鮮,看看ER6的動力電池系統部分。
ER6依舊使用的是目前主流電動車都在用的三元鋰電池,當然了,三元鋰電池的高能量密度特性也是目前追求長續航車型的首選。 其實三元鋰電池根據配方鎳鈷錳比例的不同也會有很多種,目前比較知名的就是811電芯的電池(鎳、鈷、錳在材料中的比例為8:1:1),這也是目前鎳含量最高的電芯,鎳的作用可以理解為提高電池能量密度,所以811電芯的電池包能夠獲得最高的能量密度,國產Model3的電池包就是使用的是811電芯。
但有着長續航的ER6使用的電池包電芯並非為811,而是523(鎳、鈷、錳在材料中的比例為5:2:3),這是為啥呢?為了安全性和穩定性,523的鈷、錳含量比例更高,而這兩種元素作用分別為提高電池充放電速率、循環壽命和提升安全性。在電動車起火、自燃事件頻出不窮的當下,ER6選擇了保守穩妥的方案。
有些朋友可能會有疑惑,你選用了523的電芯,而續航卻達到了620km,那電池不會做的特別大吧?答案肯定是不會,正常邏輯肯定不會為一方面的安全而去犧牲另外一方面的安全。要想兩方面兼顧,這就要引入全新設計的電芯模組,ER6給出了大模組高集成的概念,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,總的來説在固定的規格下,就是有一半的體積和三分之一的重量都沒用來存儲能量,能量密度上還有很大的提升空間,而ER6的思路是用這部分的空間去彌補523電芯能量密度不如811的劣勢。
具體怎麼做?
總結來説“化零為整”,可以理解為一塊塊樂高小積木替換為一個個整體部件,節約了組裝空間。ER6搭載的電池包是把以往單位體積都不大,但數量眾多的標準模組打散了,再集成定製化大模組,這樣也大幅減少了零件數量以及零件安全連接的需求空間,這樣也進一步提升集成效率、增強結構強度。
體積能量密度提升34%—相比同尺寸的電池包,集成效率提升帶來的直觀體現就是電池能量從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%—ER6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,使得電池包僅靠523電芯,就把能量密度高做到180Wh/kg。
可以橫向對比一下近期比較熱門的電動車,電池供貨來自LG化學的國產特斯拉使用的是811電芯,電池包的能量密度為145Wh/kg、小鵬P7的電池包也是用的811電芯,能量密度為170Wh/kg、使用磷酸鐵鋰刀片電池的比亞迪漢也把續航里程做到了605km,但電池包的能量密度還是在140Wh/kg的水平。在尺寸不增加的限定下,ER6僅僅靠532電芯就能做到能量密度180Wh/kg,且72.7度電的能量就能有着620km的綜合續航,技術水平上還是達到了目前行業比較領先的地位。
總結:對於我們普通消費者而言,這套融合方案帶來的直觀好處是既可以享受532電芯安全、穩定、耐久性強的優勢,又有着高能量密度電池包帶來的長續航特性,在這之間做了一個很好的平衡,魚和熊掌都可兼得。
當然了,有利也有弊,對大模組高集成電池包的疑問還是回到了老生常談的安全問題,集成度越高,空間就越狹窄,一旦有一個電池模組發生問題,就會迎來連鎖反應,而榮威R ER6有沒有針對性解決方案呢?
首先是前文中和大家提到過的532電芯,特點是穩定性和安全性高,這從源頭上做了一層防護。結構上,針對電池包的安全性也做了多層防護,雖然有數據支撐電動車的自燃率是低於燃油車的,但只要發生一例,大家的從眾心理還是會相當質疑電動車的安全性。
更好的導熱材料—ER6的電池包更換了模組下方的導熱材料,改善貼合度,降低接處熱阻,使得電芯的熱量能更快、更高效地疏導到水冷板。
BMS電池管理系統—及時監控,當一個模塊有熱失控快發生時,便會全速運轉電池水泵,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,降低熱失控的發生概率。
熱失控報警—總的來説當出現不可逆的熱失控現象時,系統會及時報警提醒車內駕乘人員,爭取更多時間。
ER6的電池包內部做了一層防火罩,它把電池模組都罩起來,且兩層不同材料的保守設計,第一層是硅膠為主的複合材料,高温下會陶瓷化形成質地堅硬的殼體,自身不會燃燒還有不錯的隔熱性;第二層的玻纖材料,它的任務是確保第一層隔熱殼體還未形成時支撐起提升其整體強度,使硅膠材料不至於撕裂或散架,失去作用。
更便於散熱的排氣通道—電池包箱體上設計有“只通氣不過水”的平衡閥,用於應對電芯熱失控時所釋放的大量氣體,用於平衡電池包的內外壓差,不至於產生突然爆損。而防爆閥更大的作用是排散高温氣體,給乘客爭取更長的安全時間。
總結:正是因為ER6對安全方面的保守態度和一系列防護舉措,對於我們普通消費而言可以享受到有用的安全防護,新國標要求新能源汽車必須能夠提供不少於5分鐘的預警時間供乘客撤離,而榮威R ER6對於這一方面的要求會比國標更高,所以説一旦發生了不可逆的燃燒,相比同級很多車型,ER6能夠留給您更充分的時間撤離。當然了,除去人為因素,ER6全面的電池安全防護將這種情況發生的概率幾乎降低為0。
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。榮威R ER6配備的是一台前置永磁同步電機,最大功率135kW,峯值扭矩258N·m,整體來説有兩點值得關注,8層Hair-pin繞組設計和創新的同軸佈置方案。
“8層Hair-pin繞組設計”——要理解工程師的設計思路,可能需要一些的物理基礎,電生磁產生驅動力(電機在定子上的繞組裏通過電流形成磁場來驅動車輛),由於材料的電阻加上高速運轉,會造成很大的發熱和能量損失。為了解決這個問題降低電阻,把繞組截面積做大、長度做短,是可行的辦法,所以上汽的工程師選用了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,但隨着對動力需求的提升,電機的轉速也越來越高,通過繞組的交流電的頻率也越來越高,這種結構也逐漸滿足不了需求,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,更多層面的設計,使得散熱性更好,儘量阻止效率降低。
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%,直接的體現就是降低了百公里電耗,搭載8層Hair-pin電機的車型相比4層Hair-pin電機,NEDC工況的平均電耗從13.8kWh/100km下降到12.2kWh/100km,,切實提升來了車輛續航里程。
功率密度和扭矩密度大幅提升—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12N·m/kg,比特斯拉Model 3搭載的電機更高。
15000rpm的高轉速—電動車的電機需要一個夠寬的轉速範圍,最高效區間的適配才能更合理,使得能耗和性能都得到優化。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185km/h。
“電驅系統同軸佈局帶來更寬適的乘坐空間”—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。
高度平台化—除了在ER6上使用,8層Hair-Pin電機還能實現高度平台化,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。這對於廠家來説,成本得到了一定控制,對於咱們消費者來説也是好事,也意味能花更少的錢買到相同性能和品質的車型。
總結:對於咱們消費者來説,ER6上這套更高效的電驅系統能帶來更低的電耗和更好的性能,同時創新的同軸佈局減少了佔用空間,落到實際相比同級車型,更低的用車成本、更寬敞的乘坐空間、更好的駕駛體驗,這三個明顯優勢是我們能享受到的。
看到這,您肯定和我一樣想知道ER6最後定價是多少,畢竟數據再好聽,沒有與之定位合適的價格區間,購買力也不強。ER6預計於8月份正式上市,從其上市後的主要競爭對手秦Pro EV、幾何A、廣汽新能源Aion S等車型推測,最終上市後的價格區間猜測會落在15-20萬區間,和這些競爭車型相比,優勢點是續航里程明顯高了一截,在充電遠不如加油方便的當下還是很有吸引力的。至於續航實不實,開起來舒不舒服這些問題,後續網上車市將會以實際評測結果告訴您真實答案,敬請期待。