满满都是黑科技，ER6三电技术深度解析

受多方面的影响，今年的车市显得没有那么热闹。过去的八个月中，车圈里面发生的大事也算是屈指可数了。上汽乘用车中高端纯电汽车品牌R汽车的诞生算是一件。

R标将成为上汽乘用车旗下中高端纯电汽车型的专属标志，这也意味着R汽车全新的营销服务模式——更数字化、智能化的新能源，促进品牌积极向上的发展步伐。

与此同时，采用全新“R标”的首款纯电车型ER6现已上市。

ER6身上的亮点不止于“R标”。在消费者眼里，ER6推出的2年7折“车电分离专享方案”保值回购政策，620公里NEDC工况续航、12.2千瓦时/百公里的超低电耗，15分钟充电200公里的标签要更加吸引人。毕竟谁不想要一辆更加保值、续航更长、能耗更低、充电更快的纯电动车呢。除了第一点是车企的政策之外，后面的几个特点都指向了一个方向：三电系统。

■ 什么是三电？

纯电动车上的电驱、电池、电控三大系统统称为“三电系统”。它决定了一辆纯电动车的动力输出、续航表现、能耗水准以及充电速率，重要性不言而喻。

■ 上汽新能源三电系统的代际

在新能源市场耕耘了这么多年，上汽新能源在三电系统也形成了代际：E0、E1、E2。

其中E0为第一代，也是目前为止上汽新能源车正在用的技术，目前市面上的上汽的新能源大多数目前采用的E0。

至于E2，目前还处在全力开发的阶段，有望在2022年投产。

而E1，则是在E0的基础之上改进优化而来，目前已投产。包括但不限于ER6和即将上市的R MARVEL R。

■ 集成度、效率更高，进化的电驱系统

三电系统中，电驱系统是最为核心的部件，它的性能和效率直接决定了一辆车的动力表现。

在结构上，ER6的电驱就已经与众不同。目前市面上大多数纯电动汽车的电驱系统都采用了平行轴布局结构，电机轴、输出轴和半轴三者互为平行线布置，空间利用率还有提升的空间。

而ER6采用的是同轴布局。把电机输出轴做成空心，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。这样的电驱系统在体积上有着非常明显的优势，布局起来要更加灵活。

除了结构方面的创新，这套电驱系统的电机还采用了8层发卡绕组技术。

一般的发卡扁线绕组是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。

而采用了8层发卡绕组技术的电机，线圈结构的横截面积更大、长度更短，所以电阻和能量损耗都得以降低。

这台电机的最高效率达到了97%，并且在大部分工况下都能达到90%以上的效率。它的最高转速达到了15000转，新车0-100公里/时加速仅需7.8秒，极速达185公里/时。

对比4层发卡绕组电机，8层发卡绕组电机效率≥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层发卡电机和4层发卡电机时，搭载8层发卡电机的车型NEDC工况的平均电耗从13.8千瓦时/百公里下降到12.2千瓦时/百公里，降幅超过11.5%，切实提升车辆续航里程。

■ 大模组设计，带来更安全、能量密度更高的电池组

除了高度集成化的电驱系统，ER6的动力电池也有着诸多亮点。比如首次搭载的大模组电池方案。

一般纯电动汽车动力电池都是由电芯组成模组，之后再将模组组成电池包，这样的电池包体积承租率大概在40-50%，质量成组率在65-75%。说通俗点，就是有一半的体积和三分之一的重量没有用来存储能量。

▲ 荣威ER6的的电池有6个大模组构成

而ER6则通过大模组的思路，将电池包的多个标准模组打散，在通过定制的方法将其组装成大模组。这样做能够大幅减少零件数量以及零件安全连接需求空间，相较其他同尺寸电池包，电池能量（1/3C）从54.3千瓦时提升到了72.7千瓦时，增长了近20千瓦时的电量。

此外模组变大、数量变少之后，电池包内的安装布置、电气连接、操作预留等空间需求也大幅减小，相比上代产品，新车大模组电池的零件数量减少了22%，不仅进一步实现轻量化，还为内部留出了充裕的重量空间。

再配合一体式托盘设计，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。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180瓦时/千克，与上一代产品相比，质量能量密度提升了15%。而这些优势最终都使车辆的续航变的更长。

■ 全面的主被动安全设计，确保电池安全

ER6并没有采用高密度的811电池，而是采用了更加成熟安全的NCM523电池，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。

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。

不仅如此，ER6还在电池包箱体上构建起了堵疏结合的排气通道。

疏：通过设置“只通气不过水”的平衡阀，来应对电芯热失控时所释放出的大量气体，以达到平衡电池包内外压差的目的。

堵：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。

除了对电池的被动安全设计之外，ER6针对电池温度进行了多项主动监测设计。

通过更换电池模组下方的导热材料，以及BMS电池管理系统、热失控报警机制来实时监控热失控情况，并进行调控，这样做可以有效降低热蔓延速度。

ER6配备的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。再配合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，打造出了电池保护的最后一道防线。

■ 结尾

在有些车企还在为如何为自家车上配备更大的电池时，上汽新能源已经将目光转到了如何改进优化自家的三电系统。相比单纯的增加电池容量，三电系统的整体研发要更加“道阻且长”，但其成果也是显而易见的，以八层发卡绕组和大模组式电池包技术作为技术突破口，ER6做到了620公里超长续航、15分钟充电200公里和12.2千瓦时同级最低百公里电耗，在同级别中，做到了标杆一样的存在。

在5G应用、自动驾驶方面，上汽集团也有所布局。2019年4月，上海市嘉定区与上汽集团、中国移动、华为共同签订《关于5G智慧交通示范项目的战略合作协议》，并在嘉定区建设覆盖65平方公里、总计53.6公里的人-车-路协同的“5G智慧交通示范区”。

今年5月，示范区内的5G网络优化和车路协同设施已全部建设完工，待项目完全建设之后，示范区将实现并相公众提供提供包括5G自动驾驶之旅、V2X智慧交通之旅、5G视频互动分享之旅等创新体验。

来源：电动邦