现代汽车集团电动汽车专用平台“E-GMP”全球首发亮相

2020-12-01 14:13:30
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  “以最高水准的电动汽车研发实力,引领绿色移动出行新时代”

  < E-GMP : Electric-Global Modular Platform(电动化全球模块型平台)>

   成功 研发 电动汽车 专用平台,打造高性能、快速充电、续航里程 6 00km (NEDC标准 工况  的新一代电动汽车

  … 搭载最适合电动汽车的车身结构、底盘、高速化电机及高密度电池组;

  … 采用超高速充电系统,14分钟即可充电80%,电量充满可行驶600km(NEDC标准工况);

  … 凭借平台的模块化和标准化,可快速研发满足客户和市场需求的产品;

  … 为生产百公里加速时间3.5秒、最高车速达260km/h的高性能电动汽车打下坚实的基础;

  … 计划到2025年推出包括11款纯电动汽车在内的23款电动汽车,并实现全球年销量提升至100万辆的目标;

  … 确保产品的客户使用价值和收益性,提供全新的市场增长空间;

   凭借电 动汽车专属平台,打造创新性设计风格和车内空间,提升车辆行驶及安全性能

  … 电池组安装在车体中央下方,搭配舒展的座舱设计,打造宽敞、多样化的车内空间及座椅布局;

  … 低重心、高刚度设计,增强车辆转弯及高速行驶的稳定性、碰撞安全性及电池安全;

   全新PE 系统 (PowerElectricSystem) 可实现多功能快充及双向充电, 为用户 提供全新的电动 汽车使用 体验

  … 全球范围内最先搭载可适用于全球充电基础设施的400V/800V多功能快充系统;

  … 电动汽车首次搭载减速器隔离开关,通过自由转换2WD/4WD模式,提升行驶效率;

  ※ 底盘(Chassis):汽车行驶中所必需的车辆框架结构,由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四部分组成

  现代汽车集团全新发布具备全球最具竞争实力的电动汽车专用平台——E-GMP(Electric-Global Modular Platform(电动化全球模块型平台)),致力于继氢燃料电池车之后,在纯电汽车领域同样确保领先的市场地位。

  12月2日,现代汽车集团举办“E-GMP Digital Discovery"活动,介绍了全新电动汽车专用平台E-GMP的技术优势,并发布了全新高速电机和电池系统。活动采用线上说明会的形式,在中国通过现代汽车集团(中国)官方网站(https://www.hyundaimotorgroup.com.cn/e-gmp/)及抖音@现代汽车集团官方账号,并联合40家权威媒体同步播出。

  现代汽车集团举办全新电动汽车专用平台E-GMP线上发布会

  2021年是现代汽车集团实现电动汽车飞跃的元年,其计划陆续推出现代汽车“IonIQ(艾尼氪)5”和起亚汽车“CV”(项目名称)两款全新电动汽车,而E-GMP作为一款技术密集型全新平台,将成为新一代电动汽车产品线阵容的框架结构。

  现代汽车集团研发总裁Albert Biermann表示,“现代汽车集团此前推出的电动汽车,凭借卓越功效备受瞩目。而具备全球最高水准的电动汽车专用平台E-GMP,将在保障当前卓越功效的基础上,进一步优化现代汽车集团的技术领军实力,并将其全面覆盖至对驾驶性能有更高需求的全新级别车型中。”

  与当前出自内燃机平台的电动汽车不同,E-GMP平台作为最优化的结构,专为电动汽车而生,充电一次可行驶600km(NEDC标准工况)。同时匹配800V充电系统,采用超高速充电设施时,14分钟内电池可充至80%,这意味着充电5分钟、行驶100km的电动汽车时代正逐渐成为现实。

  此外,与内燃机平台不同的是,E-GMP平台可实现平坦的地板设计。引擎、变速器和油箱等所占空间大幅缩减,创新性地提升了车内空间的利用率,同时打破了传统结构的局限性,打造了全新的汽车内外饰设计风格。

  尤其令人瞩目的是,E-GMP平台具有模块化、标准化的特点,不仅可以根据客户的需求在短期内拓展电动汽车产品阵容,还降低了车辆生产的复杂性,提升了生产效率,从而利用改善效益来轻松实现再投资。

  同时,E-GMP平台在结构设计中充分考虑到了即将成为现实的无人驾驶、高性能EV、V2G(Vehicle to Grid)等全方位应用领域,有望在拓展未来移动出行市场份额方面发挥积极影响。

  ※ V2G(Vehicle to Grid):是指在驾驶后将车内剩余的电力传送到外部电网并加以使用,将车辆视为一个能量储存装置(ESS:Energy Storage System)的方式。

  现代汽车集团计划在基于E-GMP平台研发的新一代电动汽车中,搭载全新PE系统(Power Electric System)、兼容多种充电基础设施的全球首款400V/800V多功能充电系统等等,为消费者提供进一步优化升级的电动化移动出行体验。

  ※ PE系统(Power electric system):可替代包括现有内燃机引擎在内的动力总成系统的一种驱动系统,由驱动电动汽车的电机和减速器、控制电机的逆变器,以及充满能量的电池等组成。

  E-GMP平台为标准化、模块化的全新电动汽车专用平台

   模块化/标准化   作为充分发挥电动汽车优势的专用平台,可打造多样化电动汽车阵容

  E-GMP平台引进模块化和标准化概念,在产品企划阶段便着手缩减了研发的复杂性,实现了跨车型和跨级别的灵活产品研发。由此,E-GMP平台可以实现从轿车、CUV、SUV,到高性能、高能效车型的研发,凭借E-GMP平台可迅速推出符合客户多样化需求的各类车型。

  针对客户对电动汽车加速快、操控强的驾驶体验需求,现代汽车通过E-GMP平台可打造百公里加速时间不到3.5秒、最高时速可达260km/h的高性能车型。

  在传统内燃机汽车中,引擎占据了较大的空间。而在E-GMP平台中,在原有安装引擎的位置搭载了轻量化的驱动电机,将电池安装在车身中央下端,实现了低重心设计与车体前后重量的合理分配,打造了卓越的转弯性能及稳定的高速行驶性能。

  此外,E-GMP平台搭载了高速化电机,大幅提升了驱动性能;还搭载了主要适用于中大型车辆的5连杆后悬架,优化了乘车感及操控性能。

  E-GMP平台全面优化车辆结构,打造更安全、更宽敞、更具驾控性三大核心优势

   安全性 / 空间利用性   确保电动汽车碰撞安全及创新性空间的最优化设计

  从电池和电机,到车身和底盘结构,E-GMP平台实现了针对电动汽车特性的最优化设计,同时搭载多项新技术,以保障乘客和电池的安全。

  首先,车辆前方位置的撞击能量缓冲区,会引导车身和底盘等所有框架结构变形,从而吸收能量,缓解撞击力;在仪表盘前方位置的承重支撑区采用了避险结构,最大限度降低了PE模块和高电压电池的冲击力。此外,车身下端的高压电池保护区,采用了超高张力钢来确保碰撞时的安全性。

  作为乘客保护区的乘坐区域,采用了A柱承重分散结构来防止变形;在电池前端和周边位置大量使用了热冲压成形辅助材料;电池外壳的中央部分也牢固地连接到车体上,整体结构设计可有效缓冲撞击力。

  E-GMP平台打造了最适合未来电动化移动出行的创新设计及空间性能。缩短前后悬(从车尾到车轮中心的距离)、拉长轴距(前轮和后轮轴之间的距离)实现了个性化设计风格;舒展的座舱设计(驾驶座的仪表盘配件模块)拓展了乘车空间。同时,这种长轴距设计有助于提升乘车感和行驶安全性。

  该平台还去除了内燃机平台所必需的地面中间通道,电池被安装在车身中央下方,车内地面更加平坦,车内空间实现极致优化。同时,后座乘客的空间更加宽敞,客户还可根据不同车型打造前后座椅配置的多样化风格。

  E-GMP平台电池组采用标准化、模块化设计,可满足不同续航需求的车型生产

   驱动系统   搭载最适合E-GMP平台的高效电机、电池等全新PE系统

  E-GMP平台搭载了全新PE系统(PowerElectricSystem),涵盖了为新一代电动汽车全新研发的电机、减速器、控制电机的逆变器以及电池等。

  为保障宽敞的车内空间,减轻车身重量,E-GMP平台的PE系统缩减了整体体积和重量,降低了各零部件间能量传递的损耗,将性能和效率提升至最大值,同时采用800V高电压系统,大幅缩短了充电时间。

  首先,将用于驱动的电机、把动力转换成车辆所需扭矩和速度的减速器、以及通过转换电力来控制电机扭矩的逆变器实现一体化。此外,电机的最高转速较以往提升了30~70%,减速比增加了33%,通过电机尺寸的缩小和轻量化设计实现了效率优化。

  同时,E-GMP平台还采用了最适合电动汽车专用车型的标准化电池系统,可根据车型级别、行驶距离以及客户的生活方式进行灵活搭配。

  所有基于E-GMP平台研发的车辆,会搭载同一款标准化的电池模块,该模块由最高标准的能量密度电池构成,在这种标准化模块基础上,用户可根据模块搭载个数来打造基本款和续航款等多样化电池组构成模式。

  后轮电机系统的逆变器电源模块中,采用的是比现有的硅(Si)更高效的碳化硅(SiC)电力半导体,系统效率可提升2~3%,续航里程可延长5%左右,即在配备同样数量电池的情况下可行驶更远距离。

  ※ SiC电力半导体(Silicon cabide,碳化硅):利用高效新材料碳化硅来转换、处理和控制电力的电力半导体。与目前广泛使用的硅(Si)电力半导体相比,刚度和热传导率更高,能量损耗量少,正逐渐成为新一代电力半导体。

  E-GMP平台标配了后轮驱动2WD模式,同时可根据配置的不同,增加前轮电机,由此实现4WD驱动模式。同时,首次在电动汽车上搭载“减速器隔离开关”(EV Transmission Disconnector,动力分离装置),可根据行驶情况,将电机和驱动轴进行分离或连接。通过这种设计,车辆可在2WD和4WD驱动模式下自由转换,最大限度降低不必要的动力损耗,实现高效驾驶。

  E-GMP平台搭载多功能快速充电系统,14分钟可充电80%,充满电后可行驶600km(NEDC标准工况)

   快速充电/多功能充电   全球首次搭载400V/800V多功能快充系统

  为缩短充电时间,E-GMP平台搭载了400V/800V多功能快充系统,可适用于800V超高速充电系统以及其它各类充电基础设施。

  目前,国内外常见的快充基础设施大多为50~150kW级别的充电器,主要针对搭载了400V充电系统的电动汽车。近年来,为实现快速充电,350kW级超高速充电基础设施正在不断建设中,主要针对搭载了800V高电压充电系统的电动汽车。

  为顺应这一趋势,在韩国国内,现代汽车集团与韩国道路公社共同签署“构建环保汽车充电基础设施的协议”,计划在韩国12个高速公路服务区设立350kWh级充电设施等,加快实现超高速充电基础设施的落地运营;在电动汽车更发达的欧洲市场,现代汽车集团还曾对超高速充电基础设施建设企业IONITY进行战略性投资。目前,IONITY公司在欧洲全境共运营308所超高速充电站,包括正在建设的51所在内,到2022年为止,计划共设立400所超高速充电站。

  E-GMP平台顺应这种趋势,在设计中标配了800V高电压充电系统。采用超高速充电设施,车辆在14分钟内可充电80%,完全充满可行驶600km(NEDC标准工况)。此外,即便只充电5分钟,也可行驶大约100km。

  目前市面上广泛普及的快充基础设施,大多是针对搭载了400V充电系统的电动汽车,对于当前搭载了800V高电压充电系统的电动汽车来说,要想使用这些快充基础设施,需要安装其它的零部件,但E-GMP平台突破了这一局限性,搭载了无需安装其它零部件的多功能快充系统,可同时使用超高速充电设施和现有的快充基础设施。

  该多功能快充系统作为全球范围内首个应用于E-GMP平台的专利技术,充分利用车辆的驱动用电机和逆变器,将充电基础设施提供的400V电压升压至最适合车辆系统的800V电压,从而实现了稳定的充电兼容性。

  除了此次发布的E-GMP平台外,现代汽车集团未雨绸缪,在全面应对电动化时代的技术和产品研发方面倾注了很多心血。2009年,集团在韩国推出首款电动化车型——混合动力汽车;2010年试运行了BlueOn电动汽车;2015年构建了涵盖所有电动化车型(HEV、PHEV、EV、FCEV)的量产体系。

  尤其是,随着近期电动汽车市场的快速发展,现代汽车集团计划率先加强全新电动化体系结构、高性能驱动系统以及新一代电池等电动化技术力量,同时坚持不懈进一步扩充电动汽车车型。

  在现代汽车集团计划到2025年推出的44款电动化车型中,电动汽车共23款,其中涵盖了11款电动汽车专用车型,所占比重最大;同时,集团计划在全球市场实现年销量100万辆的目标,跃升为名副其实的全球电动汽车领军企业。

  为此,现代汽车在今年8月推出了计划最先搭载电动汽车专用平台E-GMP的纯电动汽车品牌“IONIQ艾尼氪”,并从明年开始到2024年为止,率先推出涵盖紧凑型CUV、中型轿车及大型SUV等3款电动汽车专用车型的产品阵容。

  现代汽车IONIQ艾尼氪品牌产品阵容示意图(自左侧起分别为IonIQ 6、IonIQ 7、IonIQ 5)

  起亚汽车也正逐步践行中长期发展战略“Plan S”,致力于向移动出行及电动汽车业务体系进行创新性转型升级。起亚汽车今年9月对外宣称,计划到2025年将电动汽车销量比重扩大到20%,并发布了7款车型的示意图,这些车型是起亚汽车计划截至2027年陆续推出的包括CV和高性能车型在内的电动汽车专用车型。

  起亚汽车7款专用电动车型示意图

  此外,现代汽车集团计划自2020年12月7日至2021年1月20日,在位于北京798艺术中心的现代汽车文化中心举行E-GMP平台展览活动,通过向来访顾客展示E-GMP平台及PE系统的各种展品,致力于提升顾客对E-GMP平台技术的认知和理解。



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