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(jì)來,它一直是行業(yè)的領(lǐng)跑者。
科技拓展了行業(yè)維度,智能電動化汽車產(chǎn)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(biāo)。十年后,上汽集團副總工程師、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)。
2010年10月,在上汽新能源戰(zhàn)略發(fā)布現(xiàn)場,朱軍表示,新能源汽車的發(fā)展,繞不開“三電”技術(shù),彼時上汽新能源汽車技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)進展已處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
作為電動汽車最重要的“三大件”,電池、電機、電控技術(shù)水平關(guān)系到一輛電動汽車的整體技術(shù)實力。多年來,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?!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。
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(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UL-2580的電池安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,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)于國標(biāo)的6倍。
“UL-2580原本是為飛機應(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)?!敝燔娬f。為達到這一標(biāo)準(zhǔn),上汽技術(shù)團隊在熱失控管理相關(guān)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(jīng)相當(dāng)高,上汽始終處于行業(yè)內(nèi)的一流梯隊。”朱軍說。
此外,“E1”代電池包實現(xiàn)了統(tǒng)一的尺寸規(guī)格,同一尺寸的電池包可以實現(xiàn)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(shù)儲備也為以后增加換電模式打下一定基礎(chǔ)。
把電機賣給整個行業(yè),這是上汽在新能源產(chǎn)業(yè)鏈上期望實現(xiàn)的目標(biāo)。
電機作為新能源汽車的動力來源,其品質(zhì)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(chǎn)業(yè),原本最領(lǐng)先的玩家是博世品牌,隨著智能電動化汽車在國內(nèi)飛躍式的發(fā)展,奠定了中國生產(chǎn)商與一流企業(yè)一爭高下的基礎(chǔ)。”朱軍說。
在電機技術(shù)方面,上汽也取得了重大創(chuàng)新性成果。“E1”代驅(qū)動電機通過“同軸布局構(gòu)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(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,實現(xiàn)了電機布局的緊湊化,進一步提升了空間利用率,電驅(qū)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(shè)計。目前市場上的驅(qū)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(shù)存在電機轉(zhuǎn)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(shè)計,廠家在同等條件下測試結(jié)果顯示,NEDC(新標(biāo)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(lǐng)域為上汽集團貢獻了相當(dāng)卓越的利潤表現(xiàn)。當(dāng)新能源車逐漸成為全球汽車市場未來增長點,新的技術(shù)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(shù)領(lǐng)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(xiàn)在已經(jīng)成為行業(yè)共識?!敝燔娬f。
把電機賣給整個行業(yè),這是上汽在新能源產(chǎn)業(yè)鏈上期望實現(xiàn)的目標(biāo),如同過去它已經(jīng)實現(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,追求眼前的量和追求零配件業(yè)務(wù)量級的提升,后者顯然更為重要。
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 ,意為汽車軟件過程改進和能力測定,是車載軟件開發(fā)的過程標(biāo)準(zhǔn),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(dǎo)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(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)對軟件質(zhì)量管理的需求不斷增強,ASPICE逐漸被引入到國內(nèi),被國內(nèi)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(gòu)和新一代三電技術(shù),已啟動覆蓋主流市場的新一代純電架構(gòu)的研發(fā),首款產(chǎn)品將在2022年初上市。同時,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(shù)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(xiàn)在的75%左右。
目前,金融市場對汽車企業(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,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(lián)網(wǎng)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(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,將來其或許會非常重要。”朱軍說。