上汽“三電”升級記

駱曉昀

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

自1964年，鳳凰牌轎車改名為上海牌轎車，上海汽車集團這匹中國汽車工業(yè)的千里馬正式走上賽道，半個多世紀來，它一直是行業(yè)的領跑者。

科技拓展了行業(yè)維度，智能電動化汽車產業(yè)從誕生以來就被視為中國汽車工業(yè)換道超車的捷徑。

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

安全是電池的前提

2010年10月，在上汽新能源戰(zhàn)略發(fā)布現場，朱軍表示，新能源汽車的發(fā)展，繞不開“三電”技術，彼時上汽新能源汽車技術研發(fā)和產業(yè)鏈建設進展已處于國內領先水平。

作為電動汽車最重要的“三大件”，電池、電機、電控技術水平關系到一輛電動汽車的整體技術實力。多年來，上汽一直把三電技術發(fā)展作為重中之重，投入大量的研發(fā)費用攻克三電領域的一系列技術難題。

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，結果只有死路一條。汽車安全如果發(fā)生問題，帶來的損失非常巨大，影響到行業(yè)整體，甚至影響到國家。”朱軍告訴《瞭望東方周刊》。

“三電”技術中，電池安全是大前提，不斷提高性能的產品需求，絕不能以犧牲安全為代價。

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步。

今年1月1日，GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》開始實施，這一國標要求電池單體發(fā)熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內不起火。

而“E1”代電池包是按照美國UL-2580的電池安全標準設計，這一標準要求電池單體發(fā)熱失控后，電池系統(tǒng)在30分鐘內不得起火，相當于國標的6倍。

“UL-2580原本是為飛機應急電源制定的電池標準，它是目前最嚴苛的標準。”朱軍說。為達到這一標準，上汽技術團隊在熱失控管理相關測試中燒掉了五六十套電池包，可以把熱失控時間控制到40分鐘左右。

保證安全的同時，電池系統(tǒng)的能量密度、整車的續(xù)航里程也有所進步。ER6的研發(fā)團隊使用523電芯做到了180瓦時/千克的能量密度，續(xù)航最高達到了620公里以上，“這一水平已經相當高，上汽始終處于行業(yè)內的一流梯隊。”朱軍說。

此外，“E1”代電池包實現了統(tǒng)一的尺寸規(guī)格，同一尺寸的電池包可以實現53、63、72千瓦時三種電池容量，以滿足不同車型、不同人群的續(xù)航需求。同時，這一技術儲備也為以后增加換電模式打下一定基礎。

把電機賣給整個行業(yè)，這是上汽在新能源產業(yè)鏈上期望實現的目標。

讓全行業(yè)用上汽電機

電機作為新能源汽車的動力來源，其品質決定了新能源汽車可以走多遠。近年來電動車的發(fā)展如火如荼，電機的重要性不言而喻。

“在電機產業(yè)，原本最領先的玩家是博世品牌，隨著智能電動化汽車在國內飛躍式的發(fā)展，奠定了中國生產商與一流企業(yè)一爭高下的基礎。”朱軍說。

在電機技術方面，上汽也取得了重大創(chuàng)新性成果。“E1”代驅動電機通過“同軸布局構型”巧妙優(yōu)化了上一代“E0”電機重量大、體積大的問題，同時電機效率也進一步提升。

通過把電機輸出軸做成空心，在空心軸面再嵌套一個軸承，然后在這根軸承里放一根細的軸，外面的空心軸和里面的實心軸以10倍左右的關系各自旋轉，互不干涉，這樣就充分利用了半軸周圍空間，實現了電機布局的緊湊化，進一步提升了空間利用率，電驅動系統(tǒng)的效率也得以提升。

此外，電機效率的提升很大程度上得益于8層發(fā)卡（Hair-pin）繞組設計。目前市場上的驅動電機普遍采用的是2層一組的發(fā)卡扁線繞組，從上到下是兩組4層排布，該技術存在電機轉速過高時發(fā)熱明顯、效率降低的弊端。

而8層發(fā)卡繞組設計，廠家在同等條件下測試結果顯示，NEDC（新標歐洲循環(huán)測試）工況的平均電耗從13.8千瓦時/100公里下降到12.2千瓦時/100公里，降幅超過11.5%，可切實提升車輛續(xù)航里程。

“開放”一直是上汽的基因，過去上海通用和上海大眾兩家合資廠商，在傳統(tǒng)汽車領域為上汽集團貢獻了相當卓越的利潤表現。當新能源車逐漸成為全球汽車市場未來增長點，新的技術帶來新的博弈。

“在新能源賽道，通用和大眾的銷量相對落后。我們自己的技術領先了，可能他們就沒有那么強勢了。上汽一直堅持自主創(chuàng)新，比如發(fā)卡電機，現在已經成為行業(yè)共識。”朱軍說。

把電機賣給整個行業(yè)，這是上汽在新能源產業(yè)鏈上期望實現的目標，如同過去它已經實現了車燈和內外飾業(yè)務在產業(yè)中舉足輕重的份額。在朱軍看來，追求眼前的量和追求零配件業(yè)務量級的提升，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——上海捷能汽車技術有限公司）最重視的一個方面，其人力資源成本有一半用在電控領域，很早之前就實現了ASPICE-2水平（ASPICE全稱為 Automotive Software process improvement and capability determination ，意為汽車軟件過程改進和能力測定，是車載軟件開發(fā)的過程標準，用于進行軟件等級評估）。

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，目的是為了指導汽車零部件研發(fā)廠商的軟件開發(fā)流程，從而改善車載軟件的質量。

隨著近年車聯網、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)對軟件質量管理的需求不斷增強，ASPICE逐漸被引入到國內，被國內企業(yè)所熟知。

公開信息顯示，上汽正加快研發(fā)新一代電動汽車專屬架構和新一代三電技術，已啟動覆蓋主流市場的新一代純電架構的研發(fā)，首款產品將在2022年初上市。同時，正在進行輕量化、模塊化、平臺化、高安全等級的新一代三電核心技術的研發(fā)。

下一代“E2”電機將有三款，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、安全性等各個方面都將會超過“E1”代電池，同時成本有望降至現在的75%左右。

目前，金融市場對汽車企業(yè)的估值，多以數字化和智能化為核心，傳統(tǒng)車企在這一領域不具備優(yōu)勢，而以“蔚小理”為代表的跨界企業(yè)，大部分擁有著強大的互聯網基因，顯然它們會更受資本青睞。

在朱軍看來，汽車企業(yè)的核心競爭力在于體系能力，而非簡單的大牌制造設備堆積。“汽車行業(yè)涉及到上、下游產業(yè)的方方面面。目前，智能化、數字化在汽車制造中所起的作用有限，將來其或許會非常重要。”朱軍說。