二十一世纪什么最重要?人才!那纯电动车什么最重要?续航!而什么车既实惠,又续航长?恐怕就不得不提到上汽R ER6了。

对于纯电动车的长续航派车主来说,没有什么比长续航更重要了。或许买车后几年之内都没有机会开到趴窝的边缘,但剩余里程动辄就显示还有几百公里的那种安全感是难以名状的,换句话说“我可以不用,但你不能没有”。今天我们就来解析一下上汽R ER6这台续航620公里的纯电动车,看看他是如何带给你足够的安全感。

首先我们要知道影响续航的几大因素,分别是:电池、电机电控效率、车重、车身风阻系数、驾驶辅助系统。下面我们就来逐一介绍ER6是如何做到长续航、低能耗。

电池

ER6使用的是上汽自研自产的电池包,电池电量72.7度,能量密度高达180Wh/kg。别小看这款电池,或许这是ER6能够达到续航620公里最重要的条件。

这款电池包的技术结构可谓是上汽集团,乃至中国纯电动车市场里程碑式的产物。使用NCM 523配方的电池芯,创新的结构让新款的电池包与其他的老电池完全不可同日而语。

这款“里程碑”式的电池包,最大的秘密就是采用了“大模组”的模式。之前的动力电池包将电芯拼成模组装壳,再把几个模组排列到电池包里。主流电池包体积成组率大概在40-50%,质量成组率在65-75%。也就是说,电池包内部至少一半的体积,至少三分之一的重量,都浪费在模组壳子和包装上了,给能量密度的分母增加无意义的负担。

而ER6搭载的电池包则取消常规的标准模组,将电芯重新集成更大的模组,大幅减少零件数量以及浪费的空间,极大提升集成效率,并提高了电池包的结构强度。

举个形象的例子:老款电池包就好比中秋节的月饼礼盒,虽然盒子挺大,但打开一看每个小月饼也都装在一个个小盒子里,东西不多包装不少,浪费的空间和重量都很多;但新款电池就像稻香村的盒装点心,还是柜台自选的那种。满满登登凑一整盒,售货员还给你死命压瓷实喽,一盒够全家人吃半个月的。相比那种几口就没的月饼礼盒,哪一个更实惠就不用我说了吧。电池的道理也是一样。

正是因为“又瓷实又密”,才让ER6所使用的新电池,体积能量密度提升34%。在电池包体积相同的条件下,电池电量从只有54.3度直接增加到72.7度,足足多了将近20度电。同时,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,还进一步提高了集成效率。电池包仅靠NCM523电芯,就把能量密度做高到180Wh/kg。

综上所述,对续航里程表现影响最大的动力电池,正是在体积不增的情况下,大幅提高带电量,让车辆拥有更多电能供行驶之用,续航里程怎能不长?

电机电控优化提高

做买卖最喜欢说的一句话就是“开源节流”, 如果说给电池包增加更多电量算是“开源”,那么电机电控方面的优化提高就可以看做是“节流”了。节省的越多,电耗就越低,可供行驶的电量就越多,续航里程自然也就变长。而ER6的“节流”同样也是靠技术研发来实现的。

电驱系统高度集成 8层发卡绕线提高功率密度

电驱系统是纯电动汽车动力部分的核心,其性能和效率直接影响车辆的表现,尤其是续航里程,优秀的电机电控系统,可以让续航里程变得更长,就像燃油车的发动机可以实现更低的油耗。

ER6搭载高功率、高扭矩密度的8层Hair-pin电机,结合紧凑的创新同轴布置方案,集成同级领先的电驱动总成,其功率密度超越市场上现有同级产品,不仅让车辆获得更长的续航里程,同时缩小体积和重量的驱动总成,进一步降低了车辆的无效能耗,对续航里程的增加提供正面帮助。

ER6的电机绕组采用8层Hair-pin发卡设计,电机在定子上的绕组里通过电流形成磁场来驱动车辆。绕组的材料即使用纯铜来做,也会有一点点电阻,由于通过绕组的电流很大,在大功率高速运转时,这一点点电阻就会造成很大的发热和能量损失。

为了解决这个问题,上汽工程师从绕组的结构上想办法把截面积做大、长度做短,选用了Hair-pin扁线绕组。一般的Hair-pin扁线绕组是2层一组,从上到下是两组4层排布。但随着电动车动力需求的增加,电机的转速越来越高,通过绕组的交流电的频率也越来越高。这里的交流电有着明显的“趋肤效应(skin effect)”,导致中间的面积被浪费,周围的电流很大,发热明显,效率降低。所以,工程师把绕组继续拆分成8层,并合理设计结构,形成了现在的8层Hair-pin绕组设计,实现了电机效率、功率密度和扭矩密度的提升。

目前常规永磁同步电机的效率已经高达96%,以及濒临物理极限。而ER6搭载的8层Hair-pin绕组电机,最高效率再次提升1%,带来更精准、更具爆发力的强悍动力。对比4层Hair-pin绕组电机,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%。

通过仿真软件测算的效率MAP数据显示,同一款ER6车型分别采用8层Hair-pin电机和4层Hair-pin电机时,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%,切实提升车辆续航里程。

在有限的平台电流和电压条件下,工程师优化了电机定子绕组连接设计和转子拓扑,结合优化的电机冷却系统,可以控制电机温升,从而实现较高的扭矩密度和功率密度。ER6采用8层Hair-pin绕组技术,电机槽内绕组连接方式更加灵活,更易实现不同支路之间的电流均衡,降低电机局部过热绝缘损坏的风险,同时也易于通过优化绕组排布降低同一槽内相邻导体间的压差,从而降低电机匝间短路的风险。

与上一代电机相比,ER6电机的功率密度进一步提升53%,接近6kW/kg;扭矩密度进一步提升12%,接近12Nm/kg,比特斯拉Model 3搭载的电机更高。

如果电机的转速范围不够宽,比如只有10000rpm,那么无论是给纯电车型设计一个很大或者是不够大的减速齿比,最高效区间对应转速的范围都不够合理,整车能耗不能得到最好的优化。而ER6采用的8层Hair-pin扁线绕组电机实现了15000rpm的最高转速。同时,通过合理的齿比设计,新车0-100km/h加速仅需7.8s,极速达185公里/小时。通过提高转速和优化齿比,将功耗进一步压缩,提升续航表现。

如果我现在告诉你电池的液冷系统也能帮助提升续航表现,你信么?这是千真万确的事情。如果电池没有液冷系统,电池一旦达到高温区域,功率输出就会受到限制。电机受到影响,无法在最适合的功率区间内做功,功耗势必增加,续航里程也就收到损失。

尤其是冬天,如果电池芯没有液冷系统的水温加热,单纯靠自己工作升温,先期的功率受限就不提了,电池长期工作在低温环境下,活性降低电量大幅衰减,续航里程呈断崖式下降。

因此ER6采用了液冷电池循环系统,可加热也可降温,通过对电池芯工作温度的介入和控制,提高续航里程的可靠性和稳定性。

而操控电池包系统的“大脑”就是“BMS电池管理系统”了。ER6通过BMS电池管理系统实时监测热失控情况,当监测到热失控有可能发生时,全速运转电池水泵,配合导热材料,能够迅速将热失控电芯附近局部过多的热量转移到电池包其他位置,并提供相当于4个额外电芯的热容,大幅度降低热失控情况发生的概率。同时,精准控制每一度电的使用,提升续航里程表现。

车重

车身重量影响续航里程这件事还需要讨论么?将有限的电池电量浪费在驱动自身多余重量上,说不影响续航里程你信么?怀里抱着一个大西瓜跑步,愣是跟别人说自己不累,你信么?

重量对车辆续航的影响虽然不是唯一因素,但其实占了很大比重。不信我就把和ER6同级别的另外两款纯电动三厢轿车的主要数据列在一起,你自己看。

ER6是如何做到减重的呢?其实是从一点一滴处积累的。比如ER6的电池包零件数量减少22%。上文中提过,ER6的电池包采用大模组方案,模组变大、数量变少之后,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%,不仅能够实现整体的轻量化,还能留出充裕的重量空间。

不仅减少零件数量,还将电池的下托盘结构进行了优化。在电池下托盘方面,ER6沿用上一代的一体式托盘设计,并对整车安装点的结构形式、四周侧壁各种加强结构以及托盘内部加强结构进行了精心优化,真正将重量用在了刀刃上。重量减少,续航里程自然保持高水准。

车身风阻系数

得益于全新设计的ER6外观,以及低滚阻的原配轮胎,帮助整车达到了0.24Cd的超低风阻系数,这是一个相当不错的成绩。

全新家族前脸,继承了家族“环宇之光”概念,简约大气的同时彰显冲击力。主动式进气格栅有效增加散热,关闭后可更好的降低风阻系数。

当风阻悉数小了,车辆在行驶中需要面对的阻力就小了,能耗自然也就降低了,续航里程必然会增加。

如果你想亲身体会一下风阻系数和能量消耗之间的关联,我给你设计一个方案。你先空着手跑500米,感受一下体能消耗的状态。然后,请你把雨伞打开,并且伞柄向前平端在胸口,然后就推着打开的雨伞再跑500米,这时候再感受一下体能消耗的状态。相信你就能深刻的体会到风阻对能量消耗的影响是多么明显了。

智能驾驶辅助系统

之所以将智能辅助驾驶系统放到最后,是因为单纯从系统的原本功能和属性上,没有直接增加续航里程的功能。但如果善加使用,对续航里程的表现也会起到很大的促进作用。

我们回顾一下ER6试驾会上,我同事感受的ER6的AI Pilot智能驾驶辅助系统的情况。

这个功能在长途和拥堵时,可极大的减轻了驾驶疲劳,功能包括ACC全速段自适应巡航、ICA集成式高速智能巡航、TJA交通拥堵辅助,三大功能特点。硬件包括3个毫米波雷达、6个摄像头、4个超声波雷达。其中毫米波雷达为博士第四代产品,摄像头为第二代高动态CMOS双重感知系统。

具体操作方法——将拨杆向自己方向拉动,此时会开启自适应巡航功能,向上拨动两下拨杆则进入AI Pilot开启状态,车道保持、跟车、自适应巡航均为黄色待命状态。按下拨杆头部的按键,则驾驶辅助系统正式开启。

该功能可控制在车道内的正常行驶,遇到刹车、加速、加塞等情况从容化解。车辆可跟停、跟走,跟停时没有明显不协调顿挫,直至车辆停止;跟走时3秒以上的停车时间需要踩下动力踏板才能继续前行,反之则从容跟车继续行驶。

当车辆由人驾驶的时候,不同的驾驶习惯会对续航里程有不同程度的影响,比如频繁急加速、急刹车、盲目变道,这些驾驶风格都会对续航产生不利的影响。而适当的使用智能辅助驾驶系统,你会明显看到能耗降低,续航里程会更有保证。

总结

可能是受到早先纯电动车的影响,有些朋友只看电池容量来判断一辆车的续航水平。如果靠堆电池来实现长续航的话,那还要什么技术研发?大家一起比着赛码电池就是了。随着技术的不断发展和升级,单纯以电池电量来评判车辆续航的年代已经过去了。

大家还记得十年前的燃油车市场么?1.6L都算小排量,2.0L都勉强过关,2.4L以上才是王道。帕萨特还出过2.8L排量的车型呢。但是随着发动机技术的革新,眼下1.4T的发动机的动力表现就能几乎追平上述若干大排量老自吸,而油耗更是秒杀。所以该换个眼光看待新事物啦。

除了ER6之外,还有哪些纯电动轿车的续航超过600公里呢?其实掐手指头数一数真没多少,数得上号的也就4款。首先是特斯拉的Model S,续航660公里的长续航版起售价至少76万元;其次是小弟Model 3,可以实现续航668公里的后驱长续航版最少也要34万元。剩下两个就是国内的对手了,分别是小鹏P7和比亚迪汉。小鹏P7达到670公里续航的后驱超长续航版,最便宜的也要26.69万元。而那台续航号称700公里的“丐版”最低也要25.49万元;再看看最近比较火的比亚迪汉,续航605公里的超长续航版,售价最低也要22.98万。

而ER6全系三款车的续航均达到620公里,且价格区间在16.28万至20.08万之间。换句话说,跑的更远而且顶配比你低配还便宜几万块,竞争优势非常明显。

聊了这么多,相信各位都已经清楚上汽R ER6的620公里续航是什么水准了。随着批量交车的开始,已经有越来越多的ER6车主感受到了620公里长续航的优势和便捷,开启了自己完美的纯电动汽车生活。