上汽“三電”升級(jí)記

駱曉昀

奔跑，不停地奔跑，只有贏才是千里馬的追求。無(wú)論身處順境逆境，無(wú)論別人怎樣看待，千里馬永不會(huì)喪失對(duì)勝利的信心和熱愛(ài)。

自1964年，鳳凰牌轎車改名為上海牌轎車，上海汽車集團(tuán)這匹中國(guó)汽車工業(yè)的千里馬正式走上賽道，半個(gè)多世紀(jì)來(lái)，它一直是行業(yè)的領(lǐng)跑者。

科技拓展了行業(yè)維度，智能電動(dòng)化汽車產(chǎn)業(yè)從誕生以來(lái)就被視為中國(guó)汽車工業(yè)換道超車的捷徑。

2010年10月，上汽集團(tuán)首次全面解讀了上汽新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略及目標(biāo)。十年后，上汽集團(tuán)副總工程師、上汽技術(shù)中心副主任、捷能公司總經(jīng)理朱軍再談今天的“三電”技術(shù)。

安全是電池的前提

2010年10月，在上汽新能源戰(zhàn)略發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)，朱軍表示，新能源汽車的發(fā)展，繞不開(kāi)“三電”技術(shù)，彼時(shí)上汽新能源汽車技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)進(jìn)展已處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

作為電動(dòng)汽車最重要的“三大件”，電池、電機(jī)、電控技術(shù)水平關(guān)系到一輛電動(dòng)汽車的整體技術(shù)實(shí)力。多年來(lái)，上汽一直把三電技術(shù)發(fā)展作為重中之重，投入大量的研發(fā)費(fèi)用攻克三電領(lǐng)域的一系列技術(shù)難題。

搭載“E1”代電池的Marvel R亮相成都車展

“汽車行業(yè)一定要高度重視安全，不重視安全，就埋下隱患，結(jié)果只有死路一條。汽車安全如果發(fā)生問(wèn)題，帶來(lái)的損失非常巨大，影響到行業(yè)整體，甚至影響到國(guó)家?！敝燔姼嬖V《瞭望東方周刊》。

“三電”技術(shù)中，電池安全是大前提，不斷提高性能的產(chǎn)品需求，絕不能以犧牲安全為代價(jià)。

2020年8月，榮威R ER6、Marvel R上市，它搭載的“E1”代電池包在快充性能、熱失控管理等方面取得了巨大的進(jìn)步。

今年1月1日，GB 38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》開(kāi)始實(shí)施，這一國(guó)標(biāo)要求電池單體發(fā)熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火。

而“E1”代電池包是按照美國(guó)UL-2580的電池安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，這一標(biāo)準(zhǔn)要求電池單體發(fā)熱失控后，電池系統(tǒng)在30分鐘內(nèi)不得起火，相當(dāng)于國(guó)標(biāo)的6倍。

“UL-2580原本是為飛機(jī)應(yīng)急電源制定的電池標(biāo)準(zhǔn)，它是目前最嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。”朱軍說(shuō)。為達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，上汽技術(shù)團(tuán)隊(duì)在熱失控管理相關(guān)測(cè)試中燒掉了五六十套電池包，可以把熱失控時(shí)間控制到40分鐘左右。

保證安全的同時(shí)，電池系統(tǒng)的能量密度、整車的續(xù)航里程也有所進(jìn)步。ER6的研發(fā)團(tuán)隊(duì)使用523電芯做到了180瓦時(shí)/千克的能量密度，續(xù)航最高達(dá)到了620公里以上，“這一水平已經(jīng)相當(dāng)高，上汽始終處于行業(yè)內(nèi)的一流梯隊(duì)?！敝燔娬f(shuō)。

此外，“E1”代電池包實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的尺寸規(guī)格，同一尺寸的電池包可以實(shí)現(xiàn)53、63、72千瓦時(shí)三種電池容量，以滿足不同車型、不同人群的續(xù)航需求。同時(shí)，這一技術(shù)儲(chǔ)備也為以后增加換電模式打下一定基礎(chǔ)。

把電機(jī)賣給整個(gè)行業(yè)，這是上汽在新能源產(chǎn)業(yè)鏈上期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

讓全行業(yè)用上汽電機(jī)

電機(jī)作為新能源汽車的動(dòng)力來(lái)源，其品質(zhì)決定了新能源汽車可以走多遠(yuǎn)。近年來(lái)電動(dòng)車的發(fā)展如火如荼，電機(jī)的重要性不言而喻。

“在電機(jī)產(chǎn)業(yè)，原本最領(lǐng)先的玩家是博世品牌，隨著智能電動(dòng)化汽車在國(guó)內(nèi)飛躍式的發(fā)展，奠定了中國(guó)生產(chǎn)商與一流企業(yè)一爭(zhēng)高下的基礎(chǔ)?！敝燔娬f(shuō)。

在電機(jī)技術(shù)方面，上汽也取得了重大創(chuàng)新性成果?！癊1”代驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)“同軸布局構(gòu)型”巧妙優(yōu)化了上一代“E0”電機(jī)重量大、體積大的問(wèn)題，同時(shí)電機(jī)效率也進(jìn)一步提升。

通過(guò)把電機(jī)輸出軸做成空心，在空心軸面再嵌套一個(gè)軸承，然后在這根軸承里放一根細(xì)的軸，外面的空心軸和里面的實(shí)心軸以10倍左右的關(guān)系各自旋轉(zhuǎn)，互不干涉，這樣就充分利用了半軸周圍空間，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)布局的緊湊化，進(jìn)一步提升了空間利用率，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率也得以提升。

此外，電機(jī)效率的提升很大程度上得益于8層發(fā)卡（Hair-pin）繞組設(shè)計(jì)。目前市場(chǎng)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)普遍采用的是2層一組的發(fā)卡扁線繞組，從上到下是兩組4層排布，該技術(shù)存在電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)發(fā)熱明顯、效率降低的弊端。

而8層發(fā)卡繞組設(shè)計(jì)，廠家在同等條件下測(cè)試結(jié)果顯示，NEDC（新標(biāo)歐洲循環(huán)測(cè)試）工況的平均電耗從13.8千瓦時(shí)/100公里下降到12.2千瓦時(shí)/100公里，降幅超過(guò)11.5%，可切實(shí)提升車輛續(xù)航里程。

“開(kāi)放”一直是上汽的基因，過(guò)去上海通用和上海大眾兩家合資廠商，在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域?yàn)樯掀瘓F(tuán)貢獻(xiàn)了相當(dāng)卓越的利潤(rùn)表現(xiàn)。當(dāng)新能源車逐漸成為全球汽車市場(chǎng)未來(lái)增長(zhǎng)點(diǎn)，新的技術(shù)帶來(lái)新的博弈。

“在新能源賽道，通用和大眾的銷量相對(duì)落后。我們自己的技術(shù)領(lǐng)先了，可能他們就沒(méi)有那么強(qiáng)勢(shì)了。上汽一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新，比如發(fā)卡電機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)?！敝燔娬f(shuō)。

把電機(jī)賣給整個(gè)行業(yè)，這是上汽在新能源產(chǎn)業(yè)鏈上期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，如同過(guò)去它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了車燈和內(nèi)外飾業(yè)務(wù)在產(chǎn)業(yè)中舉足輕重的份額。在朱軍看來(lái)，追求眼前的量和追求零配件業(yè)務(wù)量級(jí)的提升，后者顯然更為重要。

發(fā)展電控不惜成本

三電的最后一電就是電控，電控是捷能（上汽研發(fā)中心——上海捷能汽車技術(shù)有限公司）最重視的一個(gè)方面，其人力資源成本有一半用在電控領(lǐng)域，很早之前就實(shí)現(xiàn)了ASPICE-2水平（ASPICE全稱為 Automotive Software process improvement and capability determination ，意為汽車軟件過(guò)程改進(jìn)和能力測(cè)定，是車載軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)，用于進(jìn)行軟件等級(jí)評(píng)估）。

ASPICE最初由歐洲20多家主要汽車制造商共同制定，于2005年發(fā)布，目的是為了指導(dǎo)汽車零部件研發(fā)廠商的軟件開(kāi)發(fā)流程，從而改善車載軟件的質(zhì)量。

隨著近年車聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛、新能源汽車的迅速發(fā)展，軟件在汽車研發(fā)中的占比激增，企業(yè)對(duì)軟件質(zhì)量管理的需求不斷增強(qiáng)，ASPICE逐漸被引入到國(guó)內(nèi)，被國(guó)內(nèi)企業(yè)所熟知。

公開(kāi)信息顯示，上汽正加快研發(fā)新一代電動(dòng)汽車專屬架構(gòu)和新一代三電技術(shù)，已啟動(dòng)覆蓋主流市場(chǎng)的新一代純電架構(gòu)的研發(fā)，首款產(chǎn)品將在2022年初上市。同時(shí)，正在進(jìn)行輕量化、模塊化、平臺(tái)化、高安全等級(jí)的新一代三電核心技術(shù)的研發(fā)。

下一代“E2”電機(jī)將有三款，功率分別為150、180、250千瓦;“E2”代電池在車輛適配性、能量梯度/密度、安全性等各個(gè)方面都將會(huì)超過(guò)“E1”代電池，同時(shí)成本有望降至現(xiàn)在的75%左右。

目前，金融市場(chǎng)對(duì)汽車企業(yè)的估值，多以數(shù)字化和智能化為核心，傳統(tǒng)車企在這一領(lǐng)域不具備優(yōu)勢(shì)，而以“蔚小理”為代表的跨界企業(yè)，大部分擁有著強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)基因，顯然它們會(huì)更受資本青睞。

在朱軍看來(lái)，汽車企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于體系能力，而非簡(jiǎn)單的大牌制造設(shè)備堆積?！捌囆袠I(yè)涉及到上、下游產(chǎn)業(yè)的方方面面。目前，智能化、數(shù)字化在汽車制造中所起的作用有限，將來(lái)其或許會(huì)非常重要?！敝燔娬f(shuō)。