争做全能型选手 上汽三电系统技术解读

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补贴退去，疫情爆发，特斯拉强势入场。过去一段时间，对于国内新能源车企来说，寒冬已经来临，变革成为传统汽车发展的主旋律。在过去的六个月里，SAIC·荣威经历了从内到外的变化。首先，品牌的Logo发生了巨大的变化。然后，随着新车型的发布，新的三电系统技术也逐渐浮出水面。作为品牌“硬实力”的体现，SAIC荣威在三大动力系统方面有哪些新进展？集成了SAIC最先进技术的E2平台是什么？在最近的媒体沟通会上，上海汽车集团有限公司副总工程师、SAIC技术中心副主任朱军先生为我们揭开了神秘的面纱。

◆从E0到E2的战略布局

目前，SAIC新能源三代产品体系已经形成三代，其中E0为第一代，衍生产品包括荣威Ei5（查成交价|参配|优惠政策）、荣威ERX5、MARVELX等。此前已经发布。接下来，刚刚上市的荣威R ER6和即将上市的荣威R MARVEL-R采用了SAIC新一代三电技术，代号为E1。根据官方的说法，这一代是在E0的基础上进行优化和改进，从而带来更加出色的性能；另一方面，E2代表了SAIC的下一代三电技术，这个系统将基于全新的电动汽车平台开发。据朱军先生说，E2已经花了很多钱。

了解了以上SAIC-EIC技术的代际关系后，我们很方便地向您介绍不同代之间存在什么样的性能提升。但需要向大家说明的是，虽然我们今天说的是三电技术，但电控的概念比较宽泛模糊，我们通常所指的电控一般是指电机的逆变器和电池的电源管理系统，这也决定了电机和电池的性能，所以接下来我们就从SAIC电机和电池技术两个方面来解读荣威三电系统目前的技术现状。

◆上汽集团技术现状及未来发展

在谈论电机的性能时，我们通常更关注几个参数，包括功率、体积和重量。接下来，我们就用这些参数来谈谈SAIC电机技术目前的成就和未来的发展方向。

上图来自SAIC官方。可见E0电机峰值功率低，体积大，重量重，功率密度只有1.1kW/kg。相比之下，E1的电机功率密度达到了1.97kW/kg，明显高于E0电机，这意味着在同等功率下，E1的电机重量可以大幅降低，更小的重量有利于最大化车辆续航里程。

8层发夹式电机绕组技术可视为E1电机技术进步的最大贡献者。我们知道，与传统的圆形铜线绕组相比，Hair-pin电机的主要优势之一是改善铜绕组的形状，以获得更高的槽填充比，增加电机的功率密度，同时提高绕组的散热性能和运行噪声。

事实上，E0电机已经采用了发夹电机绕组技术，但只有4层，而E1电机的绕组层数已经翻了一番，达到8层。更多的绕组层数有利于降低集肤效应对电机性能的影响，从而提高电机效率、功率密度和转矩密度。

但是电机的最大效率只能在特定的转速/扭矩范围内显示，所以要多注意电机高效工作范围的大小。从图中我们可以看到，8层发夹电机的转速已经从12000 rpm扩展到了15,000 rpm，当电机达到14,000 rpm时仍然可以达到94%的电机效率，而4层发夹电机在超过12000 rpm时无法达到94%的效率，这意味着配备4层发夹电机的汽车在高速行驶时会消耗更多的功率，而8层发夹电机会消耗更多的功率

采用同轴布局的优点是，与E0电机的平行轴设计相比，更节省电机的横向空空间。当电机安装在前舱时，可以减少前舱的长度，使车辆更加紧凑。然而，由于同轴布局不能很好地减小电机的纵向空距离，E1电机只能支持前置布局。因为如果电机放在后轮轴上，它会侵入后备箱或后空舱。

至于E2电机，将继续采用8层Hair-pin绕线技术，但从上面的参数表中我们可以看到，电机在峰值功率、最大扭矩、工况下最高效率以及功率密度等方面都有了明显的提升。至于这个提升是如何实现的，朱军先生并没有给出明确的介绍，而是指出了突破的核心方向。

但是电机定子和转子的温度数据非常重要，因为一旦温度超过一定水平，就会导致退磁，影响电机的寿命。因此，建立温度模型和实施有效的冷却措施是在相同电机尺寸下实现更大功率的关键，这需要花费大量精力来构建专有技术。

结构方面，E2电机将回归平行轴布局，主要是因为这种布局可以在一定程度上压缩电机的纵向空空间，方便放置在后轮轴上，同时减少对车内空空间的侵入。我相信你这个时候应该学到了一些东西。是的，与E1的前轮布局限制不同，后驱布局将是配备E2电机的车型的首选。

如果电机布置在前面驱动前轮，前轮很容易突破与地面摩擦的极限，造成打滑。但由于后轮的下压力较大，用扭矩较大的电机可以达到更好的性能，这也是E2电机首先应该布置在后轮驱动型的原因。

但是，这种设计对车辆平台要求较高。因此，从E2代的E3系统开始，SAIC将采用完全自主研发的新一代纯电架构。只有采用这种架构，才能最大限度地发挥新一代电驱动系统体积小、性能高的优势。另外值得一提的是，目前E1电驱系统已经支持本地FOTA，而E2电机将能够通过5G技术实现更快、更高效、更全面的FOTA。说到这里，编辑们开始期待了。

◆ SAIC电池技术现状及未来发展

与燃油车更注重驱动系统的研发不同，电池技术的发展在电动汽车领域也发挥着至关重要的作用。SAIC的R&D团队也很清楚这一点，因此一直牢牢控制着电池的独立R&D能力。目前除了电池，其他电池相关技术基本都是SAIC工程团队自研的结晶。

目前，电池技术的发展受到很多因素的制约，包括成本、能量密度、安全性、充电速度等。这些因素之间存在一定程度的权衡，如何在两者之间进行选择，是OEM面临的一个棘手的选择题。

随着荣威R ER6的推出，荣威正式搭载下一代E1电池。新一代电池在技术参数上完全超越E0代产品，主要体现在成本更低、能量密度更高、容量更大、更安全。那么荣威是怎么做到的呢？

为了实现更高的能量密度，荣威采用了大模组电池技术。我们知道传统的动力电池组包含多个电池模块，每个电池模块包含多个电池。这种布局使得很多空房间被模块占用，但又不能储存电能，所以模块越多，电池组内部空房间的利用率就越低。

据朱军先生介绍，目前E1电池组最高能量密度可达180Wh/kg。需要知道的是，这一性能是通过使用523三元锂电池系统实现的，可以使车辆达到600公里以上的续航里程。

在编辑看来，这样既能增加能量密度，又能降低生产成本，另一方面也有助于产品的后期维护。毕竟采用CTP技术后，一个电池组相当于一个模块，所有电池都是用胶水固定的，不利于后期维护。

SAIC也在扩大同样体积的E1电池组的容量范围。按照目前的规划，E1电池组可以达到50kWh、60kWh和70kWh，分别对应续航里程400公里、500公里和600公里。最低容量版本采用磷酸铁锂电池，可以保证安全性和续航里程，电池成本降低15%左右。未来，全新荣威Ei5和MG EZS都将采用这种电池组。

在E0时代，SAIC的电池组容量相对较低。除了成本限制之外，还有一个原因，那就是它非常注重电池的安全设计。在E1时代，SAIC对安全的要求达到了一个新的高度，那就是电池在热失控的半小时内不会扩散到其他电池。这个标准来自美国的UL-2580电池安全标准，可以说是非常严格的。

为了实现E1电池的安全目标，朱军表示，SAIC目前光是做热失控管理测试就已经烧了近五六十个电池组，按照E1目前的技术状态，最差的热失控性能可以持续40分钟左右而不扩散。

为了实现一体化铝铸造托盘的设计，SAIC花费了大量的精力，先后研究了挤压铝加搅拌棒的摩擦焊技术和高压压铸技术。然而，这两种技术都不能实现托盘的一体化成型。最后，SAIC联合供应商通过研究低压铸造技术，实现了铸铝托盘的一体化成型，不仅降低了成本，而且凭借这一单一零件，重量减轻了17公斤，让朱军先生非常自豪。

不过，两年后推出的下一代E2电池会给我们带来更多惊喜。包括电池容量将提高到100千瓦时，能量密度将超过200千瓦时/千克，电池类型将在磷酸亚铁锂和三元锂体系之外增加一个新的体系，电池厚度将比现有产品大大减少到110毫米，热失控水平甚至将控制在L0水平，即几乎不会发生扩散。另外充电速度要缩短一半。可以说E2电池的技术指标几乎在每一项上，应该大大超过目前的技术水平。

值得一提的是，新一代电池的成本并没有因为更先进技术的引入而增加，反而呈指数级下降。朱军先生告诉我们:“E0电池组的每瓦时成本通常不止一个，接近两个；到了E1，已经降到了9根左右，也有8根。到E2，应该是6毛左右。”

全文摘要:

当被问及SAIC相比其他车企在三电体系中的优势是什么时，朱军明确告诉我们:我们追求的是成为全能冠军，不是在某一点上特别强，而是追求整体实力。就像高尔夫（查成交价|参配|优惠政策）和凯美瑞（查成交价|参配|优惠政策）车型一样，销量很好，特点就是可靠性。其他方面，既没有长板，也没有短板。SAIC也在追求这样的产品。

回顾SAIC过去发布的产品，我们发现它并没有遵循市场上续航里程为王的产品逻辑，而是在安全、效率、性能等多个维度上发挥了实力，所以可以看到只有35kWh电池容量的荣威Ei5采用了热泵空调制；MARVEL X只有53kWh的电池容量，有三个永磁电机，配备了SAIC研发的超越离合器，解决车辆惯性滑行时的反电动势问题。这些技术眼睛目前可能还没有引起大家的注意，但是他们已经建立了SAIC在新能源领域的技术基础，极大的优化了E1产品。当E2代产品出现的时候，也许SAIC的新能源车会越积越多，我们不妨拭目以待。