争做全能型选手上汽三电系统技术解读

[汽车之家新能源] 补贴退坡、疫情突发、特斯拉强势杀入，过去这段时间对国内新能源车企而言，可谓寒冬已至，变革成为传统车企求发展的主旋律。在过去半年里，上汽荣威正在由内而外发生着变化，先是品牌的Logo巨变，随后伴随着新车型的发布，新三电系统技术也逐渐浮出水面。作为品牌“硬实力”的体现，上汽荣威在三电系统上究竟有什么新进展？集成上汽最先进技术于一身的E2平台又究竟是个什么东西？在前不久的媒体沟通会上，上海汽车集团股份有限公司副总工程师、上汽技术中心副主任朱军先生，为我们揭开了谜底。

文章插图

文章插图

◆从E0到E2的战略布局
目前，上汽新能源的三电系统已经形成了三个代际的产品体系，其中E0为第一代，衍生出来的产品包括较早前已经发布的荣威Ei5(参数|询价)、荣威ERX5、MARVEL X等；而接下来刚刚上市的荣威R ER6以及将要上市的荣威R MARVEL-R采用了上汽的新一代三电技术，代号为E1 。按照官方的说法，这一代是在E0的基础上进行了优化改进，从而带来更优异的表现；而E2则代表了上汽的下一代三电技术，这套系统将会基于全新的电动车平台进行研发，按照朱军先生的说法E2是下了“大血本的” 。

文章插图

文章插图
以上明白了上汽三电技术的代际关系，接下来就便于我们向大家介绍不同代际之间究竟有着怎样的性能提升。不过需要跟大家解释一下，尽管我们今天聊的是三电技术（电机、电池以及电控）但其中电控的概念较为宽泛且模糊，而我们通常所说的电控一般是指电机的逆变器以及电池的电源管理系统，它们也决定了电机以及电池的性能，因此接下来我们将通过上汽的电机以及电池技术两个方面，来解读荣威三电系统目前的技术状态。
◆上汽电机技术状态及未来发展
一谈起电机的性能，我们通常比较关注几个参数，包括功率高低、体积以及重量大小等。接下来，我们也就着这些参数来谈谈上汽电机技术当前的成果以及未来的发展方向。

文章插图
上面的图片来自上汽官方，能够看出E0状态的电机峰值功率较低，体积大且笨重，功率密度只有1.1kW/kg 。相比之下，E1的电机功率密度达到了1.97kW/kg，相比E0电机显著提高，这也就意味着在相同功率下，E1的电机重量可以大幅降低，而更小的重量有利于车辆续航里程的最大化。

文章插图
8层Hair-pin电机绕组技术可以看作是E1电机技术进步的最大功臣，我们知道Hair-pin电机相比传统圆形铜线绕组的一个主要优势是通过改进铜绕组的形状从而获得更高的槽满率，提升电机的功率密度，同时改善绕组的散热表现以及运行噪音。
其实在E0的电机上就已经采用了Hair-pin电机绕组技术，只不过只有4层，而在E1上，绕组层数翻倍，达到8层。更多的绕组层数有利于减小趋肤效应（导体在通交变流电时，内部的电流向导体表面聚集的现象）对电机性能的影响，从而提升电机效率、功率密度以及扭矩密度。

文章插图
然而电机最大效率只能在特定的转速/扭矩区间才能够展现，因此大家其实更应该关注的是电机的高效率工作区间的大小。从图中我们能够看出8层Hair-pin电机的转速从12000转拓展到15000转，在电机达到14000转的时候依然能够实现94%的电机效率，而4层Hair-pin电机在超过12000转的时候就无法达到94%效率了，这意味着配备4层Hair-pin电机的车型在高速行驶时会更为耗电，而8层Hair-pin电机则能够在相同电池容量的情况下，带来更长的续航里程。

文章插图

文章插图
采用同轴布局的好处是相比E0电机的平行轴设计，更加节省电机横向空间。当该电机布置在前机舱时，能够减小前机舱的长度，让车辆更为紧凑。不过由于同轴布局并不能很好的降低电机的纵向空间，因此E1电机只能够支持前驱布局。因为如果将该电机放到后轴，会侵入后备厢或后排空间。
至于E2电机，将会继续使用8层Hair-pin绕组技术，但我们从上面的参数表能够看出，该电机无论是在峰值功率、最大扭矩还是工况下的最高效率以及功率密度上，都有了显著的提升。至于这种提升是怎么实现的，朱军先生并没有明确的介绍，但向我们指出了突破的核心方向。

文章插图
但电机定子与转子的温度数据又十分关键，因为一旦超过一定温度就会导致退磁，影响电机寿命。因此温度模型的建立和有效冷却措施的实施是实现用同样的电机尺寸做出更大功率的关键，这需要花很大精力来建立Know-How 。

文章插图
而在结构方面，E2电机将会回归平行轴布局，主要是因为这种布局能够一定程度上压缩电机的纵向空间，便于将其放置在后轴上，同时减小对车内空间的侵入。相信此时您应该也领悟到了什么，是的，不同于E1的前驱布局限制，配备E2电机的车型将优先采用后驱布局。

文章插图
如果电机布置在前方用于驱动前轮，那么前轮很容易会突破与地面摩擦力的极限，造成打滑；而后轮由于拥有更大的下压力，因此配合更大扭矩的电机，能够获得更优异的性能，这是E2电机要优先布置于后驱车型的原因。
【争做全能型选手上汽三电系统技术解读】不过，这样设计对车辆平台的要求较高，因此从E2代际的三电系统开始，上汽才会引用完全自研的新一代纯电架构，只有采用这样的架构，才能够最大化的发挥出新一代电驱动系统小体积、高性能的优势。此外，还有一点值得一提的是，目前E1的电驱动系统已经支持局部的FOTA，而到了E2电机，将能够通过5G技术实现更快、更高效、更全面的FOTA 。说到这里，编辑都开始满心期待了呢。