上汽乘用車三電技術牛在哪？安全、性能、效率難題全破解！

    去年8月，上汽E2純電平臺初露真容。據(jù)介紹，E2純電平臺是上汽三電技術的集大成者，在整車設計方面，例如底盤等全部按照純電汽車方案設計，配合全新設計的軟件和電子電氣架構，可支持更強大的智能駕駛系統(tǒng)。此外，E2純電平臺還有標準化、模塊化、集成化、智能化的特點，形成了“一款底盤+標準電池包+靈活的驅(qū)動系統(tǒng)+整車電子電器系統(tǒng)+不同車身”的完整解決方案。

    今年3月，上汽乘用車又發(fā)布了“R-TECH高能智慧體”，加速快充、快換等補能技術的商業(yè)化落地，進一步緩解新能源用戶的里程（詢底價|查參配）焦慮和充電焦慮。

    根據(jù)以往信息，廣汽、蔚來均已發(fā)布1000公里電池技術，打響了新的“軍備競賽”。出自E2純電平臺的上汽乘用車下一代三電技術又將有何驚喜？今天，我們就來看看上汽乘用車此前在三電領域的“真功夫”。

高密度電池，更安全配方

    電動汽車的續(xù)航問題，始終是消費者購車時最為關注的要素。在不改變空間、車重的情況下，增加續(xù)航的最好辦法就是增大電池的能量密度。上汽乘用車通過自主研發(fā)，做出了令人欣喜的成績。

    以往，電池的發(fā)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(zhuǎn)換效率，體積成組率大概在40-50%，質(zhì)量成組率在65-75%。換句話說，有近一半的體積和三分之一的重量都沒用來存儲能量。這個就像你買了一套90平的房子，套內(nèi)墻體越多，得房率也就越低。如果能在保證結構穩(wěn)定的情況下，減少墻體，得房率就會變高。

    上汽乘用車在電池包方面，也是這么做的。通過大模組的設計思路，把多個標準模組進行打散，再集成，使得零件數(shù)量大幅減少，零件安裝連接需求空間減少，可用于布置電芯的空間就明顯增大了。

    大模組帶來的好處是非常明顯的，其中最重要的便是體積能量密度的提升。據(jù)測算，通過集成大模組的設計思路，電池包體積能量密度可提升34%，這也就意味著同樣尺寸的電池包，電池能量可以從54.3kWh提升到72.7kWh，足足多了近20kWh電量。反映到續(xù)航方面，行駛里程可至少增加100公里?；蛘哒f，相同電量的情況下，上汽乘用車能將電池包壓縮到同級最薄，將更多空間留給駕乘艙，為用戶提供更寬適的駕乘空間。據(jù)悉，E2純電平臺下，上汽乘用車的電池包厚度可做到110mm，到那個時候，汽車可以被設計得更加低趴、空間也會更大。

    與此同時，上汽乘用車電池包還采用了一體式鑄鋁托盤，把冷卻板與框架集成在一體，兼顧電池冷卻和加熱功能，確保PACK框架強度的同時，還進一步提高了集成效率，提升了質(zhì)量能量密度。

    能量密度問題解決了，安全性怎么樣？在E2純電平臺的賦能下，上汽乘用車可實現(xiàn)L0級別熱失控方案，消滅自燃的可能。

8層Hair-pin電機，有傳的那么神嗎？

    在講電機之前，先進行一個簡單的科普，說說電機的繞組。一般而言，電機的繞組都使用銅線來做，但即使是純銅也會帶來很小的電阻。物理知識告訴我們，當通過繞組的電流很大時，即使是一點點電阻，也會造成很大的發(fā)熱和能量損耗。同時，歐姆定律還告訴我們，導線的電阻和導線的長度成正比，和橫截面積成反比。所以，要降低電阻辦法有兩個，一個是減少繞組的銅線長度，對于電動車的電機來說，這個方法顯然行不通；那剩下的也只有增大橫截面積。所謂的Hair-pin電機，就是將橫截面上原來一個個圓形的繞組電線，做成了橫截面是扁長方形的繞組，互相直接緊密貼合，避免了橫截面的浪費。

    它能帶來什么樣的好處？

    1、槽滿率更高。從圓線變?yōu)楸饩€，可以在相同的空間填充更多的銅材，槽滿率可以提升20%以上，從而提升電機的功率密度，提高性能。

    2、熱性能更好。扁導線與鐵芯以及導線之間的接觸面積更大，散熱性能更好；導線電阻與導線橫截面積反比，相同的空間下扁導線的面積更大，所以電機運行時導線上的直流銅耗更小。電機溫升可以降低，效率得到提升。

    3、運行噪音更低。Hair-pin繞組電機采用的扁導線較圓導線繞組剛度更高，可以有效降低電機運行時的電磁噪聲與機械噪聲。

因此，通用、豐田、寶馬、大眾等大廠都已經(jīng)開始生產(chǎn)和使用Hair-pin繞組電機。雖然名字都一樣，但具體的繞線方式還是有很大區(qū)別的，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，而上汽乘用車當前的技術方案中拆分成8層，可將效率提升至97%，逼近物理層面上的極限。電機效率提升帶來的好處，最直觀的就是能耗的降低。

    此外，上汽乘用車的電機還采用了同軸結構，輸出軸、半軸、電機軸在同一軸線上，相比平行軸布局結構能進一步壓縮電機的直徑，這樣車輛前懸就可以設計得更短，為用戶帶來更寬敞的乘坐空間，對于前驅(qū)車來說優(yōu)勢明顯。

電控技術持續(xù)突破，打造品牌護城河

    上汽乘用車在電控領域也取得了技術突破，在升級整車控制器、域控制器的同時，將底盤控制、電池管理系統(tǒng)、電機驅(qū)動控制系統(tǒng)、再生制動控制系統(tǒng)等加入其中，實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化、域控制、智能化。以BMS電池管理系統(tǒng)為例，上汽乘用車已完成兩代系統(tǒng)的研發(fā)，第二代BMS系統(tǒng)可在不影響車輛續(xù)駛里程的情況下，綜合電芯容量、溫度及工作狀態(tài)等特征，分時擇機對電機進行均衡，確保電池包的最佳狀態(tài)，提升綜合續(xù)航里程、延長電池包壽命。

    經(jīng)過長時間的自主研發(fā)，上汽乘用車在三電領域已經(jīng)有了非常不錯的積累，可以說是內(nèi)功深厚、基本功扎實。面對日新月異的新能源發(fā)展大勢，不斷提升技術實力的上汽乘用車將帶來怎么樣的驚喜？我們拭目以待。