HYUNDAI-KIA 集團電動化展望的第一步,電動車專用模組平台「E-GMP」正式發表

在 CASE (車聯網、自動駕駛、汽車共享與電動車)四大創新趨勢越發明顯之下,許多車廠不得不投身電動車款的研發。Hyundai-Kia 集團也於近日正式對外發表旗下最新的電動汽車專用平台—E-GMP。E-GMP平台是為了加速電動車研發而開發的模塊化、標準化專用平台,能夠實現跨車型、跨級別車型的靈活開發,滿足不同客戶與市場對電動車產品的多樣化需求,進而優化企業生產效率。

 

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從2021年起,E-GMP將為一系列專用的新型BEV 純電車提供基礎,包括 IONIQ 子品牌旗下的 5、6、7 三款車;至於 KIA 首款專用電動車將於2021年發布,同時也會帶來一系列的純電車款。與Hyundai-Kia 集團現有平台相比,E-GMP 是專為電動汽車而設計,具有各種優勢,而現有平台主要針對內燃機引擎,所以在馬達與電池佈局上會比較受限。

E-GMP 透過模塊化和標準化,降低了開發複雜性,進而可以快速、靈活地開發可用於大多數細分市場的產品,例如Sedan、Hatchback、SUV和CUV。靈活的開發也可以滿足各種客戶對車輛性能的需求。其中,高性能規格 0-100km/h 可以在不到3.5秒的時間內達成,最高極速甚至可以達到 260km/h。

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在傳統內燃機汽車中,引擎佔據了較大的空間。而在E-GMP平台中,在原有安裝引擎的位置搭載了輕量化的驅動電動馬達,將電池安裝在車身中央下端,實現了低重心設計與車體前後重量的合理分配,打造了卓越的轉彎性能及穩定的高速行駛性能。而全新設計的高轉速電動馬達也提高了E-GMP車輛的行駛性能,搭配通常用於中型和大型車輛的五連桿後懸系統,以及世界上第一個整合驅動軸(將車輪軸承與驅動軸結合在一起)將動力傳遞至車輪,這些設計也有助於車輛行駛的卓越路感。

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電池組部分,使用E-GMP平台開發的所有車輛均使用標準化的單一類型電池模組塊,由袋型標準電池組成,可以根據每輛車的需要以不同數量來調整電池的數量。

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為了安全起見,E-GMP 平台具備超高強度鋼製成的電池架結構,而車輛前方位置的撞擊能量緩衝區,會引導車身和底盤等所有框架結構變形,進而吸收能量,緩解撞擊力;在儀錶版前方位置的承重支撐區採用了高強度結構,能降低了PE模塊和高電壓電池的衝擊力。此外,車身下端的高壓電池保護區,採用了超高張力鋼來確保碰撞時的安全性。

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為了解決散熱問題,電池組導入「獨立冷卻結構」強化了冷卻效能,有助於使電池組編排能夠更為緊密。與現有的純電車電池技術相比,其能量密度提高了約10%,進而使電池組更輕巧,可安裝在車身下部,並釋放更多的車內空間。 

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E-GMP 的動力系統由功能強大的電動馬達、EV變速箱和逆變器組成所謂的 PE系統(Power Electric System)。可替代包括現有內燃機引擎在內的動力總成系統,由驅動電動汽車的電動馬達和減速器、控制電動馬達的逆變器,以及充滿能量的電池等組成。

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電動馬達部分由逆變器電源模塊控制,該模塊採用碳化矽(SiC)半導體,可以將系統效率提高2%到3%左右,這意味著在相同的電池能量下,車輛的行駛時間可延長約5%。此外,電動馬達的最高轉速較以往提升了30~70%,減速比增加了33%,通過電機尺寸的縮小和輕量化設計實現了效率優化。

E-GMP 依靠後輪來推進,未來新車款將能夠在後輪和全時四輪驅動配置之間進行選擇;其中後者可以配備額外的電動馬達,整套系統包括一個EV變速箱隔離開關,該開關可控制後電動馬達和前輪之間的連接,並可在兩輪和全時四輪驅動模式之間切換,提供理想的功率或性能水平來提高效率。

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充電系統部分,為縮短充電時間,E-GMP平台搭載了400V/800V多功能快充系統,可適用於800V超高速充電系統以及其它各類充電基礎設施。在電動汽車更發達的歐洲市場, HYUNDAI-KIA 集團還曾對超高速充電基礎設施建設企業IONITY進行戰略性投資。目前,IONITY公司在歐洲全境共運營308所超高速充電站,包括正在建設的51所在內,到2022年為止,計劃共設立400所超高速充電站。

E-GMP平台順應這種趨勢,在設計中標配了800V高電壓充電系統。採用超高速充電設施,車輛在14分鐘內可充電80%,完全充滿可行駛600km(NEDC標準工況)。此外,即便只充電5分鐘,也可行駛大約100km。

E-GMP平台也藉由縮短前後懸(從車尾到車輪中心的距離)、拉長軸距(前輪和後輪軸之間的距離)實現了個性化設計風格;舒展的座艙設計(駕駛座的儀錶盤配件模塊)拓展了乘車空間。同時,這種長軸距設計有助於提升乘車感和行駛安全性。

該平台還去除了過去內燃機平台所必需的地面中間通道,電池被安裝在車身中央下方,車內地面更加平坦。同時後做乘客的空間更加寬敞,客戶還可根據不同車型打造前后座椅配置的多樣化風格。 

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目前市面上廣泛普及的快充基礎設施,大多是針對搭載了400V充電系統的電動車,對於當前搭載了800V高電壓充電系統的電動汽車來說,要想使用這些快充基礎設施,需要安裝其它的零部件。但E-GMP平台突破了侷限性,首次搭載了無需安裝其它零部件的多功能快充系統,可同時使用超高速充電設施和現有的快充基礎設施。

該多功能快充系統作為全球範圍內首個應用於E-GMP平台的專利技術,充分利用車輛的驅動用電動馬達和逆變器,將充電基礎設施提供的400V電壓升壓至最適合車輛系統的800V電壓,從而實現了穩定的充電兼容性,加上提高效率的是獨特雙路徑充電系統,即使在充電也能使用其他電子家用產品。

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總結來說,Hyundai-KIA 集團在 CASE 世代之前早已投入大量精力為電動化時代做準備。以 KIA 來說早在2011年就在韓國推出了第一批量產的純電車 Ray EV,爾後於 2014年推出的 Soul EV 也開始在全球市場銷售,目前整個集團具備完整的 HEV、PHEV、BEV和FCEV 四種不同類型的新能源車。

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E-GMP 平台未來將投入23款純電車型,其中包括11款專用車型;中長期計劃是到2025年在全球銷售超過100萬輛純電車,要達到上述數字,就必須要靠著今年8月推出的純電品牌 IONIQ 達成,這其中包括三個專用車型,也就是前面提到的 IONIQ 5、6、7 三款不同市場取向的電動車。

KIA 部分則是宣布計劃到2025年,將純電車銷量佔總品牌銷量比例提高到20%,日前也推出七款專用純電車型的形象圖,並將於2027年陸續發布。

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