电动生活|续航620公里的秘密 上汽R ER6续航解析
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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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% 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
【电动生活|续航620公里的秘密 上汽R ER6续航解析】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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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