ER6采用什么技术?
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发布时间：2022-04-25 12:55
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时间：2024-03-04 19:51
高度集成电驱系统＋安全可靠电池系统，ER6三电实力远超同级车型
谁能掌握核心技术谁才能赢得市场，R品牌背靠上汽集团优势资源，拥有最完善的新能源体系和最深厚的技术储备，自主掌握了极具竞争力的“电驱、电池、电控”三电核心技术，能够为用户打造更可靠、更高性能的汽车产品。ER6拥有高度集成化的电驱系统、兼具高能量密度与安全可靠性的电池系统，带来同级最长续航、超越同级的最优电量。
1、电驱系统高度集成化，结构更紧凑、可靠性更强
电驱系统是纯电动汽车的核心，其性能和效率直接影响电动汽车的动能。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，为车辆的超长续航和使用空间做出重要贡献，将为用户提供更平顺、更高效、更节能的驾驶体验。
8层Hair-pin绕组设计：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。
效率提升：现在永磁同步电机的效率已经高达96%，即将*近物理上限，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%。此外，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。
功率密度和扭矩密度大幅提升：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。
15000rpm高转速：随着电动车从低端发展到高端，用户既需要在低速有强劲的加速，又需要很高的最高车速，以及在120kph高速行驶时仍然保持有加速的动力。但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185kph。
上汽在Hair-pin产业链上的优势：合理的成本是技术能够量产的前提，通过合理利用旗下产业链优势，上汽旗下的华域电动进行一次产线投入，可实现不同产品的共线生产，从100kW到250kW都能使用，覆盖了所有汽车的动力需求。解决了Hair-Pin扁线电机产线兼容性差、投入高的发展*，成为国内外主流车企近几年大力发展的方向。ER6采用的8层Hair-Pin电机实现高度平台化，只需要通过调整电机定子外径、铁芯长度和绕组连接方式等，可以实现不同尺寸、不同电压及不同性能需求的产品共线生产。
创新同轴布置方案：现在市面上纯电动汽车的电驱系统一般采用平行轴布置结构，对于空间的利用率不高，而ER6的电驱系统采用同轴布局结构，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。
同轴布局方案的尺寸及布置优势：电机的特性决定了电机的转速和轮端的转速差别很大，期间需要10倍左右的总体减速比。为了解决10倍传动这一问题，一般纯电车型会把它拆成两级传动，即通过一个中间轴做成两对齿轮来解决，传动轴从两根变成了三根，没有充分利用空间。上汽工程师在ER6上则采取了另一种方法，把电机输出轴做成空心的，在里面再嵌套一个轴承，然后在这根轴承里放一根细的轴，外面的空心轴和里面的实心轴以10倍左右的关系各自旋转，互不干涉，这样就充分的利用了半轴周围空间，避免了空间浪费。
2、动力电池系统采用安全与密度兼容的设计，品质优良、行业领先
电源是纯电动汽车的能源中心,为驱动电机和全车用电设备提供电能。ER6首次搭载创新性大模组电池方案，并采用成熟稳定的NCM523电芯，电池能量密度达到180Wh/kg，综合续航达到620km，实力比肩搭载811电池的车型。同时，新车电池还采用了疏堵结合的热失控防护，并通过UL2580电池安全认证，为用户提供了安全可靠的产品体验。
大模组：之前主流车用动力电池的发展思路是从电芯组成模组，再把模组组成电池包。但这两个过程，都会有转换效率，就如同得房率一样。主流纯电动车型的电池包体积成组率大概在40-50%，质量成组率在65-75%，换言之，就是有一半的体积和三分之一的重量都没用来存储能量，在能量密度方面还有很大的提升空间。对此，ER6搭载的电池包采用了把多个标准模组打散再集成的定制化大模组方案，大幅减少零件数量以及零件安全连接需求空间，进一步提升集成效率、增强结构强度。
集成效率提升：
体积能量密度提升34%：通过采用大模组的设计思路，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。
质量能量密度提升15%：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523电芯，就把能量密度高做到180Wh/kg，与上一代产品相比，质量能量密度提升了15%。
结构强度增强：
零件数量减少22%：ER6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。
下托盘结构优化：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。
UL2580电池安全认证：ER6采用的电池均严格按照全球顶级的UL2580电池安全认证标准设计，并通过了国家公告法规认证、ECER100欧盟法规等安全标准认证，为用户提供安全保障。
热失控管理系统：汽车主机厂的责任是在电池包层级提供尽可能多的安全防护措施。上汽在ER6设计中严选成熟稳定的523电芯和性能优良的防火罩，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*，有效延缓热蔓延过程，降低热失控风险。
成熟稳定的523电芯：ER6的电池选用相对成熟安全的NCM523电芯，镍、钴、锰在材料中的比例为5:2:3，钴和锰的比例高，有更高的安全和稳定性。
包含元素
作用
镍 Ni
提高电池能量密度
钴 Co
稳定层状结构，提高电池充放电速率和循环寿命
锰 Mn
负责提升安全性
性能优良的防火罩：在电池包内，防火罩把所有电池模组都罩起来。这层防火罩包含两层结构：一层是硅胶为主的复合材料，它在高温下会陶瓷化成一种质地坚硬的半无机材料，这种无机材料不仅自身不会燃烧，同时具有出色的隔热性能，能够防止电芯喷出物引燃或熔穿电池包上盖；另一层是非常薄的玻纤材料，它的任务是在陶瓷层还未形成时提升其整体强度，使材料不至于撕裂或散架。防火罩设计的存在，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。
疏堵结合的排气通道：ER6在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。
平衡阀：ER6在电池包箱体上设置了“只通气不过水”的平衡阀，以应对电芯热失控时所释放出的大量气体，平衡电池包内外压差。
防爆阀：ER6电池包精心设计了防爆阀结构，在防爆阀内侧增加了一层薄钢片，避免高温烟气直接冲击防爆阀而引发爆燃。高温烟气需要通过防护钢片的阻挡，再从钢片与电池托盘的间隙中到达排气阀口，在这个被精心设计的过程中，高温气体的热量很大一部分已经散到外界，实际排出的气体已不足以燃烧。
及时有效的热失控防护：热失控从原理上来说，是某个电芯的温度超过了阿仑尼乌斯方程的临界温度，进入了不可控的区域。为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*，有效降低热蔓延速度。
导热材料：通过结构方面的合理设计，控制电芯温度，可以将热失控发生的概率降到最低。ER6的电池包更换了模组下方的导热材料，改善贴合度，降低接处热阻，使得电芯的热量能更快、更高效地疏导到水冷板，将单个电芯的热失控防范于未然。
BMS电池管理系统：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。
热失控报警机制：ER6利用大数据机制，结合后台监测和计算电芯状态，建立热失控报警机制，打造最后一道防线。
作为中国最早开始布局新能源发展战略的企业，上汽集团是国内唯一在“纯电动、插电强混、燃料电池”三条技术路线均拥有全球领先技术和自主知识产权的车企，自主掌控、深度积累电驱、电池、电控“三电”核心技术，新能源技术水平全球领先，整车产品性能优异、安全可靠。同时，上汽已实现新能源产业链关键环节的全方位布局，形成产业链体系优势。背靠上汽集团，高端纯电R品牌将秉持“科技兑现想象”的理念，以领先的三电技术为用户带来最值得期待的纯电出行之选。
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