广汽埃安超高性能电驱成功下线 高压电驱关键技术发展提速

在新能源汽车发展如火如荼的今天,越来越多的车企成为技术驱动型的核心企业,自主品牌的产品力和品牌力也得到消费者认可。

广汽埃安是国内较早涉足三电系统自主开发的企业。近年来,广汽埃安不断夯实自身实力,坚持EV及ICV领域的自研科技创新,不断突破原创核心技术,取得了“多合一”高效集成电驱、弹匣电池系统安全技术、全球最快A480超充桩,三维结构石墨烯超级快充技术、全球首创海绵硅负极片电池技术等一系列成果,在电动化量产技术上获得领先优势。

集成电驱进化之路

广汽埃安的电驱技术进化之路可以概括为一条路线:从非集成化进化到三合一集成电驱,再跨越至多合一的深度集成时代。

2018年,埃安推出AION S系列车型,率先搭载了“电机、电控和差减”三合一电驱总成系统,大幅提高性能、降低成本。基于这一动力系统打造出的AION LX更是将百公里加速提升至3.9秒。

 

图片来源:广汽埃安官网

埃安电驱系统采用铜扁线高绕组Hair-pin电机技术、高精度低噪声齿轮啮合技术、低能耗传动技术及全域变频高效控制等多项技术,同等性能情况下有效的降低了重量,减少空间体积和成本。通过模块化功能的组合应用,产品功率覆盖150kW~340kW,扭矩覆盖3300Nm ~4700Nm,CLTC综合驱动效率领先行业同期水平,车型搭载覆盖从A0 ~ D级纯电汽车。

广汽埃安电驱动系统从三合一进化到多合一的高效集成电驱。2020年,广汽埃安推出了“四合一”电驱系统,该四合一电驱能够助力相应车型百公里加速达到2秒级别。

图片来源:广汽埃安官网

埃安的智能超融合电力驱动系统是通过高度集成电控、变速器、电机、P档等零部件打造的“N合一”电驱动系统,采用多模式无动力中断技术,通过多动力源的低能耗能量管理、全天候自适应高效冷却润滑、高精度低噪声齿轮啮合、全域变频高效控制等多项技术,形成了一款高效能、高效率的电驱动系统。

高电压架构诞生 800V规模化上车将至

当下,续航焦虑和补能焦虑可谓是一众新能源车主的两大痛点。在提高续航、提高补能速度的需求下,更高电压的电动汽车架构由此应运而生。

2019年,保时捷Taycan Turbo S全球首发,800V全球首款纯电动车型诞生。至此之后,包括广汽埃安在内的一众自主品牌车企纷纷启动对800V高电压平台的布局,如今业界普遍认为2022年将成为800V高电压浪潮的元年。

图片来源:广汽埃安官网

整车电气系统中的400V、800V称呼并非指代一个确切数值。当前主流新能源整车高压电气系统电压范围一般为230V-480V,取中间值400V笼统称之为400V系统;800V也同理,伴随着快充技术的规模化应用,整车电气系统的电压将逐渐提高至550V-930V,因此取中间值800V称作800V系统。

在800V高电压平台的技术浪潮中,广汽埃安也在加速奔跑。埃安推出的高压平台车型搭载了超倍速电池,能够实现6C的超级快充。

广汽埃安6C超级快充车型 图片来源:广汽埃安

在电驱动方面,该车型搭载了由埃安自主研发的高效高压电驱动总成,应用了SiC技术、广汽新一代E-Drive智能控制算法、扁线电机技术、效率优化技术、NVH优化技术等广汽电驱领域最新技术成果,使这款产品从整体效能到用户体验都表现不俗。

突破技术瓶颈 加强电机电控布局

电动汽车技术的核心在于“三电”系统,其中电机控制系统是电动汽车的总控制台,相当于电动汽车的“大脑”。在电机控制器领域,广汽埃安早已从2013年起就开始研发和布局。

在软件领域,埃安强化软件的模块化、层次化,实现软件的强可拓展性;硬件方面,埃安致力于实现产品小型化,重视PCB关键工艺制造及质量管控,积极推动关键芯片的国产化;在算法和结构设计上也不断攻克难题,优化产品性能。

“三电”系统能够直接影响车辆的性能表现,其中的电机系统则是重中之重。

 

图片来源:广汽埃安

埃安在高压电驱动系统中采用了基于多层扁铜线绕组电机技术、多媒介电机冷却结构、高速旋转元件的寿命与可靠性研究、高功率密度新型绕组结构电机单元等技术,采用广汽高速高功率密度电机设计方法,突破了高速电机设计瓶颈。

功能安全方面,埃安着力于扭矩安全、高压安全、热安全,电驱系统达到了ASIL C等级的水平。同时配合研发,埃安建立了从元器件到整车的测试验证体系,来保证产品研发和应用的高效可靠。

机遇与风浪并存 碳化硅上车提速

当前,高压电驱的高速发展也为车企带来了降成本、提效率、安全可靠性等方面的新需求。

毋庸置疑,800V高压平台能为电动车的补能效率带来质变级的提升,但800V落地推广也面临着高成本的阻碍。因此对于车企而言,最大的挑战显然是降成本。

事实上,新能源汽车的架构升级是一项“牵一发而动全身”的大工程。一旦换至800V高压平台,其中相应的元器件标准也需要提高,比如逆变器从传统的IGBT模块升级成SiC材料MOSFET器件。相比传统硅材料,SiC在耐高温、耐高压、大功率、开关速度快等方面具有更优异的性能,应用于逆变器中,在减小产品体积的同时也能显著提高产品的能量转换效率。因此,SiC与电动汽车的800V高压平台系统是“绝配”。

随着800V时代的到来,除了电机控制器,还会涌现出更多汽车器件对于SiC的需求。未来高压电驱应用SiC将成为主流方向,但当前SiC成本仍较高,将导致整套电驱系统成本上升。随着高压平台车型的规模化量产,以及产业链的完善,预期SiC成本将有所下降。

图片来源:广汽埃安官网

在电气化趋势下,汽车的科技含量变得越来越高,供应链在某种程度上变得越来越短,其中的运行方式、研发突破的可能性也变得越来越多。在各方力量的加持下,新能源汽车行业一直在新的技术方向上不断实现突破,不断向前探索行业的边界在何处。

广汽埃安作为“新四化”趋势中的重要因子,不断夯实自身实力,坚持新能源领域的自研科技创新,其推出的AION系列车型也广受市场青睐。据埃安透露,由广汽埃安自研的“四合一”电驱也于7月22日正式生产下线。可见,在高压电驱领域,埃安已经跑在了前列。

图片来源:广汽埃安

产品加速背后,是埃安对未来的预判。谨慎前行方能基业长青,在真正到达“800V元年”之前,广汽埃安仍将持续开发、优化高压电驱系统及其关键技术,为即将到来的新技术浪潮做足充分准备。

(以上内容来自广汽埃安研发中心电驱系统部高级经理赵小坤在2022年6月24日由盖世汽车主办的2022中国汽车电驱动与关键技术-云论坛发表的《高压电驱系统及关键技术》主题演讲理解和整理,部分内容来源于网络。)

posted on 2022-07-30  admin  阅读量:

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