2012年11月5日，上汽首款量产纯电动汽车荣威E50上市。作为中国首款在全新平台架构上打造的“都市精品纯电小车”，荣威E50以其时尚灵动的外观内饰、高性能的电驱动力系统、先进的科技配置和多级高压电安全防护体系，赢得了无数关注和青睐。
光鲜的亮点背后，凝聚着项目团队3年多来的辛勤付出。从最初的百般顾虑、无从下手，到无数个“第一次”在荣威E50上得以实现，多少始料未及的困难、多少加班加点的昼夜、多少技术突破和创新……如今，上汽自主掌握了三电（电池、电机、电控）核心技术，兑现了“让电动汽车驶入寻常百姓家”的承诺，并为上海乃至中国新能源汽车的产业化树立了标杆。
从空白到体系：攻克三电难题
“说到荣威E50，一言难尽的事太多了。”上汽乘用车业务规划和项目管理部荣威E50项目总监张东感慨道。开发流程有待摸索、缺乏现有的技术参照，甚至很多国家标准付之阙如。其中最大的挑战，就是攻克三电核心技术难题。承担动力系统控制与高压电安全关键零部件开发的上汽集团捷能汽车技术有限公司（即上汽乘用车技术中心新能源汽车动力系统研发部），在这方面迈出了历史性的一步。
该项目的动力系统开发工作，始于2009年夏天。当时，世界市场上还没有一辆纯电动汽车。捷能公司动力系统部总监、荣威E50项目动力系统总工程师傅振兴回忆道：“国内的电动车基本处于展示车水平，产品化的三电关键技术处于空白状态。”捷能公司动力系统团队通过大量技术分析、仿真，以及对影响三电核心零部件可靠性、耐久性与安全性研究，历经两个月，完成三电核心零部件的产品级技术要求及产品验证规范，填补了上汽及国内相关领域的空白。
驱动电机是三电核心技术之一。输出功率52kW的纯电动车用驱动电机，国际上最先进的产品整体重量仅35千克，国内产品则高达50千克。傅振兴和电机主管工程师黄少锐从电机的电磁设计到热管理设计，与供应商联合开发，针对影响电机总体性能和耐久可靠性的关键设计，以及如何通过加速试验验证设计及产品，更是一步步指导供应商设计开发。由此完成的首款上汽自主研发的电动汽车用驱动电机，其整体重量为37.5千克，最大功率密度达1.4kW/kg。用傅振兴的话来说，这款驱动电机具备了与国际汽车大腕“掰手劲”的能力。
荣威E50采用的电力电子箱，包含电机逆变器和直流/直流转换器两部分。项目伊始，国内尚无可用于量产的电力电子箱产品，对相关的技术要求也非常宽泛、模糊，更缺乏有效完善的验证规范。在傅振兴的带领下，动力系统团队在故障诊断和力矩安全监控方面取得了重要突破。“故障诊断监控有186项措施，力矩安全采用当前最先进的三层力矩监控技术。”电驱动系统工程师韩永杰骄傲地说道。
为了及时与美国的电池供应商沟通，团队成员克服10多个小时的时差，大大延长了工作时间。据捷能公司动力系统总布置工程师钟文彬回忆，“好几个月内，部门里每人每月平均加班28到35小时。”2010年12月，刚动完手术不久的他已经回到岗位。下着雨夹雪的一个冷夜，供应商晚上8点多来电，要求讨论电池热分析和结构的问题，确定次日的汇报方案。钟文彬立即从浦东的家里打车前往安亭，和同事们裹着绒毯，开会到凌晨1点。“这么晚了，没有公交和地铁回家，打车也打不到。我们拜托住在附近的一位同事从家里特地驾车到单位，这才把我们接回去。”
尽管没有可参考的国内外标准和技术方案，捷能公司电池系统工程师刘怡率领团队日夜奋战，解决电池快速充电的技术难题，制订了一套采用3路CAN架构，包含快充站、控制、冷却三大功能面接口的技术方案，并与整车控制、空调冷却、仪表显示、外部充电站等制订了可靠的控制策略。开发后期，由于全国各地多家快充设备在技术细节上存在诸多理解差异，技术实力也参差不齐，需要多轮调试和整改才能兼容。攻关小组常常同时与3家开发人员讨论技术细节，确保充分沟通，解决问题。
海南、吐鲁番、黑河……捷能控制集成团队带着试验车辆走南闯北，分析试验数据，进行车辆诊断和驾驶性的标定优化。一旦关键零部件发现问题，必须尽快解决，以免耽误试验进度。为此，有些工程师常驻试验场，而三电开发团队的成员每次接到电话，无论多么忙碌，无论身在何处，都得立刻前往现场。整车投产后，捷能公司控制集成部张鹏担任组长，由各功能模块组成的应急响应小组正式建立，以确保1小时内能够到达总装现场或车主身边，及时响应。
“3年来，我们总共做了480多项试验，比传统车多了至少30项。”荣威E50项目总工程师徐康聪说。针对高压电安全与电池安全性能，荣威E50做了周密的防护策略和措施，并进行了针刺、挤压、事故断电、涉水、电动机刮擦等大量试验验证，所有高压电器部件均达到IP67防水防尘等级，形成了比较完善的整车高压电安全网络体系。上汽还参与了多项相关国家及地方标准的制定和完善。
新能源车的一些安全试验在国内长期处于空白状态，如整车碰撞试验多采用电池替代物或非运行模式进行。为客观模拟恶劣工况下的车辆被动安全性能，2012年8月，荣威E50完成了国内首次电动车按实际运行模式、充电状态超过60%的侧面柱碰撞试验。对车身底部装载电池的电动车而言，侧面撞击犹如击中人的肋部，造成的伤害比正面撞击更大。“我们同上海机动车检测中心合作，事先做了各种情况下的预案，包括紧急逃生演习。试验过程中，消防车就停在大厅，一队消防员在旁边待命。”张东回忆道。
最终的试验结果令人满意。尽管电池部位受到挤压，但车辆在碰撞及翻滚后并未出现液体泄漏、起火、冒烟和漏电现象。试验团队还对车辆进行了180度翻转试验，并静置于全天候监控的室内，每隔两小时现场巡检。经过一个月的观察和检测，车辆状态依然稳定。“通过这个项目的历练，我们基本上掌握了三电核心技术的开发流程、开发标准和试验验证能力，建立起了一支比较完备的团队。在后续的新能源汽车项目上，可以少走很多弯路。”傅振兴说。
从转向到制动：自主创新突破
“电动车除了常说的电池、电机、电控‘大三电’，还有电动助力转向系统、电动空调系统、电制动系统‘小三电’，以及底盘系统和其他一些附件，也都与传统车不同。我们只能自己想办法研发。”徐康聪说。
经过近5年自主开发的荣威E50管柱式EPS（电动助力转向系统），是上汽首个完全拥有自主知识产权的管柱式EPS产品，突破了系统集成、管柱设计、电控等多项关键技术，获得多项专利，并已形成关键工艺的技术开发能力。在时间紧迫、团队成员少、经验不足等困难下，上汽乘用车技术中心底盘部将EPS开发列为2012年的“一号工程”，全员加班加点，破解了EPS噪音优化、助力控制精度和性能提高、有限空间布置下大电流散热等技术难题。“EPS噪音是目前世界EPS系统的共性难题。经过一系列排查，我们和电机供应商讨论整改、优化工艺，使噪音控制达到了要求。”底盘部转向系统高级经理肖寒松说。
由上汽乘用车技术中心、联盛汽车电子和上海采埃孚转向系统三方组成的EPS项目团队，每月定期进行专题汇报，每周定期参与项目会，并以“EPS开发周报”及时通报开发进展，在上汽集团及技术中心管理层的大力支持下，最大限度集成业内外资源，确保了项目开发与协调的高效。肖寒松说：“为了EPS的自主开发，我们专门准备了21辆车跑耐久测试。如果从德国采埃孚引进一个成熟的系统，可能跑3到5辆车就够了。”
为荣威E50项目全新开发的A00级底盘，是上汽首款集成开发与集成供货的底盘系统。据底盘部性能分析工程师刘兴乾介绍，荣威E50的轴荷比传统车重约200千克，前后轴荷分配接近50∶50比例。为匹配车身造型，后轴的轮距还需拉宽30毫米。为此，上汽乘用车技术中心底盘部与上海汇众成立联合工作团队，重新设计了底盘系统的整体结构。“我们从虚拟分析、车辆动态仿真到实际主观评估，对弹簧刚度、稳定杆粗细、减震器布置等进行了专门的调整，以适应电动车特殊的轴荷分配，确保车辆行驶稳定、转向便捷。”底盘部悬架主管王宇飞说。
为了及时处理发现的问题，底盘系统集成开发团队确立了每周一次例会、每周两到三次工程师面对面交流讨论的制度。在模拟样车试装阶段，该团队就交出了零件并通过耐久路试，相比传统的整车开发流程，抢出了整整一轮底盘耐久试验，为之后的底盘件认证进度争取了时间。2011年底，车辆前减振器总成与车身配合处出现开裂，双方工程师第一时间赶赴试验场，将失效零件连夜带回分析，重新设计接口结构，顺利通过了试验验证。
在制动系统方面，纯电动车没有内燃机提供的真空助力源，基础制动的匹配和布置面临全新的考验。荣威E50是国内首款应用电子驻车系统的A00级车。制动工程师在该项目上独立设计了制动卡钳、制动盘、制动助力及储存装置、踏板系统、驻车执行系统等关键部件，并在无数次方案计算与论证、评审、改进中，结合百余款车型的信息对标，创建出一套属于上汽自主知识产权的基础制动系统计算软件。“以往都是由制动系统的供应商帮我们做匹配计算，这次我们用自己的软件来实现，后续的项目也会陆续开始应用这个软件。”制动系统经理方恩说。
从生产到售后：处处精益求精
荣威E50的总装现场，位于上汽乘用车临港基地总装车间的线下预装区。这是临港整车厂首次接触纯电动架构的车型平台。从最初的规划布置场地、召集培训人员，到编写整改工艺文件、准备工具工装、制订审核检查制度等，工程师和操作人员都自觉地在10小时工作时间外加班加点，摸索装配规范，优化工艺顺序。就连料架和台套小车，都是为此特制的。荣威E50上市前夕，为了确保每辆展车达到最佳状态，他们反复测试、验证，一直工作到次日清晨5点。
在临港整车厂新项目主管金建军的牵头下，项目小组制订了比传统车更严格的QC检查计划，编制了工艺检查单、重点岗位指导书和高压工位操作规范流程，使每辆车都有一份随车记录单，大大降低了错漏装缺陷，同时确保了安全生产。2012年12月生产启动至今，一套完整精益的工艺流程、一组最优化的工具分配、一套针对电动车装配的操作规范，以及一班专业机动的班组人员，都已在这里初步实现。
在纯电动车这一全新领域，售后服务和支持同样缺乏经验。纯电动车的动力系统相关交付物如何开发，成了最大的难题。“纯电动车有哪些维修要求，传统车4S店的售后技术人员一无所知。售后交付物必须把工程设计的原理讲细、讲明，指导使用与维修，又不能泄露公司的核心技术细节。”售后工程VSE魏端杰介绍。
当零件处于前期设计时，售后工程团队就已和设计人员反复交流，深入了解零件的工作原理，完善维修保养方法。“哪怕一个极易忽略的小细节，也需要跟工程和售后两头充分沟通。比如我们从工程团队了解到，绝缘检测用摇表或万用表都能实现。但售后技术人员不清楚，实际检测时表笔应该测在什么位置。如果我们想当然地一笔带过，他们就会无法操作。”魏端杰说。为了方便加班，他的同事王达华甚至从奉贤搬到嘉定租房居住。经过不懈努力，售后工程团队攻克了高压电部分维修规范、电池包整体维修策略、高压电池包售后保养等难点，形成了新能源关键部件售后相关的一系列理论与实践成果。
售后工程另有一支诊断团队，承担售后诊断工具的开发，并与项目管理部、电子电器部和信息技术部联合开发TBOX(远程实时监控系统)。“所有规范都是新的，完全依赖我们自己和供应商交流，获得一手资料，从头开始研究。这款车对我们来说有很多的‘第一次’，有点像开荒。”诊断软件开发工程师薛志俊说。诊断小组在对新能源控制器的逐渐熟稔中，首次参照公司的新企标完成了诊断软件的开发。
在荣威E50上首次应用TBOX，源于2011年12月颁布的国家法规中，要求量产新能源汽车必须配备远程实时监控系统，这令项目团队有些措手不及。在回顾遇到的挑战时，TBOX开发工程师刘凯说：“一是时间短，只有8个月的开发时间；二是难点新，之前没有积累过任何经验，自主品牌并不具备相关的核心技术。”为此，各部门成立了专项突击队和联合攻关小组，边摸索边实践，多次为技术讨论和测试加班至深夜，终于在4个月内推出具有自主知识产权的OTA空中接口协议，并于2012年10月顺利完成整个系统的验收认可。
“通过3G网络传输，后台技术人员可以随时了解整车的温度、电压等数据，为车主提供安全保障，也为我们今后的开发服务。这套通讯协议由荣威E50项目起步，未来可能会推广到上汽的所有工程车辆、商用车，甚至所有的汽油机车。”徐康聪认为。
经历了纯电动汽车的立项、投产与后续跟踪，张东表示，上汽乃至中国的纯电动汽车发展之路，仍然任重道远。不过，荣威E50的项目团队依然有理由感到自豪。“现在回头去看，我们觉得做了一件很有价值的事情，不仅仅是造出了一辆车而已。做新能源汽车，对造福子孙后代都有意义，从这个角度来讲，我们是肩负着使命感的。这是一个里程碑。”(见习记者 杨阳)
