Ultium智能純電平臺(tái)
電動(dòng)化已經(jīng)確定成為汽車未來(lái)的發(fā)展方向，但是“電動(dòng)車”這一物種并不是近兩年才出現(xiàn)的。通用汽車早在1912年就已制造出電動(dòng)卡車，又于1996年推出業(yè)內(nèi)首款為電氣化定制的量產(chǎn)純電動(dòng)車EV1。
而上汽通用汽車依托母公司深厚的技術(shù)儲(chǔ)備，也成為國(guó)內(nèi)合資車企中最早“觸電”的廠家之一，2001年，泛亞汽車技術(shù)中心完成了“鳳凰”燃料電池概念車研發(fā)工作，這是中國(guó)第一輛使用氫氣和電力作為能源的可駕駛混合動(dòng)力概念車，隨后的2008年，別克君越Eco-hybrid油電混合動(dòng)力車推出市場(chǎng)，成為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上第一款量產(chǎn)中高檔混合動(dòng)力車。2012年，上汽通用汽車推出了國(guó)內(nèi)合資企業(yè)的首款量產(chǎn)純電動(dòng)車——賽歐SPRINGO。
“電動(dòng)百年，進(jìn)化新生”主題學(xué)術(shù)論壇
面對(duì)新一輪電動(dòng)化潮流，通用汽車開(kāi)發(fā)了Ultium智能純電平臺(tái)，未來(lái)，上汽通用汽車也將通過(guò)全新平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轎車、SUV、MPV等主流車身的賦能。在7月5日舉辦的“電動(dòng)百年，進(jìn)化新生”主題學(xué)術(shù)論壇上，上汽通用汽車與泛亞汽車技術(shù)中心的專家分享了Ultium智能純電平臺(tái)的全新特性，現(xiàn)場(chǎng)的專家、學(xué)者都對(duì)這一平臺(tái)予以高度認(rèn)可。
Ultium智能純電平臺(tái)具備加強(qiáng)的物理防碰撞結(jié)構(gòu)
汽車向電動(dòng)化的轉(zhuǎn)型，絕不僅僅是將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)變?yōu)殡姍C(jī)、將汽油消耗變?yōu)殡娏ο倪@么簡(jiǎn)單。就如同人類從蒸汽時(shí)代進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)時(shí)代一樣，只有對(duì)陌生的領(lǐng)域保持敬畏，腳踏實(shí)地的將其研究透徹，才能將先進(jìn)的技術(shù)轉(zhuǎn)化為安全、可靠的生產(chǎn)力來(lái)源。
安全優(yōu)先也是通用汽車進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)時(shí)的基礎(chǔ)理念，正因如此，通用汽車在布局電動(dòng)化產(chǎn)品時(shí)，并沒(méi)有急于拋出新車型，而是先圍繞起到“地基”作用的Ultium智能純電平臺(tái)展開(kāi)深入研究，并就安全性方面進(jìn)行了著重加強(qiáng)。首先，通用汽車建立了一套嚴(yán)苛的安全標(biāo)準(zhǔn)體系，它的各項(xiàng)指標(biāo)都要遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)要求，做了充足的安全冗余量。
據(jù)北京理工大學(xué)教授魏中寶介紹，目前新能源汽車安全問(wèn)題可以分為四類，包括充電相關(guān)的安全事故、IP防護(hù)失效產(chǎn)生的事故、電池箱碰撞變形引發(fā)的事故和熱失控、熱擴(kuò)散引發(fā)的事故，研究還發(fā)現(xiàn)，在電動(dòng)車事故當(dāng)中，充電場(chǎng)景產(chǎn)生的事故占比達(dá)到了28%。
魏中寶表示，以電池起火類事故為例，它的主要誘因可以分為兩個(gè)方面，第一個(gè)是濫用工況，第二個(gè)就是電芯性能存在問(wèn)題，在工況層面有三種濫用條件，機(jī)械、電、熱，比如說(shuō)碰撞、擠壓、振動(dòng)、穿刺非常不友好的使用條件屬于典型的機(jī)械濫用，電器濫用主要包括外短路、過(guò)充過(guò)放、低溫充電、快速充電、大功率充電等等。
模組集成式液冷系統(tǒng)
為了打造更加安全的汽車平臺(tái)，Ultium智能純電平臺(tái)除了滿足通用汽車自身的嚴(yán)苛體系以外，還通過(guò)了ASIL-D級(jí)別的系統(tǒng)功能安全要求，這是汽車行業(yè)電子電氣系統(tǒng)安全層面的最高標(biāo)準(zhǔn)。
具體到技術(shù)方面，其三元鋰電芯的優(yōu)化配方提升了10%的熱穩(wěn)定性，具備低衰減、長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)。依托實(shí)時(shí)智能監(jiān)控系統(tǒng)、電芯間還采用“隔熱墻”專利、抑制熱擴(kuò)散專利技術(shù)、集成式專利液冷系統(tǒng)、大面積防爆閥、模組和整包的專利防火設(shè)計(jì)、防拉弧這七重保護(hù)。
這些都使得Ultium智能純電平臺(tái)的電池實(shí)現(xiàn)了行業(yè)領(lǐng)先的熱穩(wěn)定性能，且支持全生命周期快充而對(duì)電池容量幾乎沒(méi)有影響。此外，全新電池物理防護(hù)架構(gòu)采用高強(qiáng)度的井字形框架結(jié)構(gòu)，抗擠壓能力達(dá)到國(guó)標(biāo)的3倍，加上IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護(hù)的密封等級(jí)，Ultium智能純電平臺(tái)可以全方位滿足電壓、電能、物理防護(hù)、電力系統(tǒng)負(fù)載端絕緣的電動(dòng)車五星安全的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
模塊化電池與電驅(qū)設(shè)計(jì)
安全性之外，逐漸步入電動(dòng)化的汽車工業(yè)，同樣也要面對(duì)消費(fèi)者的多種需求，尤其是翻看步入21世紀(jì)之后的汽車工業(yè)發(fā)展史，消費(fèi)者在滿足了基礎(chǔ)出行體驗(yàn)后，對(duì)車輛的需求正在隨著場(chǎng)景的變化逐步細(xì)分。除了轎車、越野車、多用途車等傳統(tǒng)分類以外，類似A00級(jí)代步車以及跨界車型的需求正在被點(diǎn)燃。
通用汽車開(kāi)發(fā)的Ultium智能純電平臺(tái)同樣也充分考慮到了目前的市場(chǎng)變化，在設(shè)計(jì)中加入了“靈活”的特性，它采用可替換、可升級(jí)的電池模組以及可靈活排布的電芯方案，可輕松支持功能的升級(jí)和電芯配方的優(yōu)化。無(wú)論是磷酸鐵鋰、三元鋰電池，還是未來(lái)可能應(yīng)用的鋰金屬電池、固態(tài)電池，都能為其所用。
北京理工大學(xué)副研究員王欣然在闡述未來(lái)動(dòng)力電池發(fā)展方向時(shí)，同樣也重點(diǎn)提到了模組化的作用，他指出：“電池模組化已經(jīng)成為目前行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的一種發(fā)展方向，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)可以完成標(biāo)準(zhǔn)化與個(gè)性化的調(diào)和，同時(shí)也能兼顧成本和安全性。”
首款智能純電豪華SUV凱迪拉克LYRIQ
此外，借助新的靈活特性，通用汽車開(kāi)發(fā)的Ultium智能純電平臺(tái)也能根據(jù)全球各個(gè)市場(chǎng)的需求進(jìn)行匹配。以中國(guó)市場(chǎng)為例，上汽通用品牌旗下的車型涵蓋了7座MPV、7座/5座SUV以及各種級(jí)別的轎車車型。未來(lái)在電動(dòng)化時(shí)代中，上汽通用也會(huì)通過(guò)Ultium智能純電平臺(tái)的賦能，建立完善的車型體系。
正是得益于平臺(tái)具備的靈活屬性，才能讓車輛開(kāi)發(fā)的過(guò)程中滿足不同場(chǎng)景的需求，尤其是在汽車電動(dòng)化之后，同一車型也會(huì)針對(duì)長(zhǎng)、中、短途的定位對(duì)電機(jī)配置、電池容量進(jìn)行調(diào)整?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，借助Ultium智能純電平臺(tái)，上汽通用將會(huì)率先在國(guó)內(nèi)完成電動(dòng)化車型架構(gòu)的搭建，首款智能純電豪華SUV凱迪拉克LYRIQ預(yù)計(jì)將于明年上半年在國(guó)內(nèi)上市。
行業(yè)內(nèi)首個(gè)采用無(wú)線電池管理系統(tǒng)的純電平臺(tái)
作為面向未來(lái)的下一代汽車平臺(tái)，Ultium智能純電平臺(tái)還具備更高的智能化屬性，正如日常生活中不斷出現(xiàn)的無(wú)線智能設(shè)備，Ultium智能純電平臺(tái)在設(shè)計(jì)之初就考慮了將無(wú)線設(shè)計(jì)加入其中的可能。
最終，經(jīng)過(guò)汽車工程師們的不斷努力，Ultium智能純電平臺(tái)成為了業(yè)內(nèi)首個(gè)采用無(wú)線電池管理系統(tǒng)（wBMS）的電動(dòng)平臺(tái)，可減少90%的線束，減重的同時(shí)增加了體積能量密度，提升了續(xù)航里程，帶來(lái)更低的故障率。
通過(guò)使用無(wú)線通信去協(xié)同管理每個(gè)電芯和電池模組的表現(xiàn)，不僅使電池系統(tǒng)的管理變得更精準(zhǔn)實(shí)時(shí)，同時(shí)在電池的布局和配置上也可以更輕松靈活。此外，無(wú)線電池管理系統(tǒng)的底層架構(gòu)還支持軟件功能的更新，而且電芯日后升級(jí)更加方便。
支持靈活的電池方案
通用汽車全新一代VIP智能電子架構(gòu)增強(qiáng)的遠(yuǎn)程升級(jí)功能也與無(wú)線電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了融合，讓其可以像智能手機(jī)一樣進(jìn)行軟件更新，這就意味著隨著技術(shù)進(jìn)步，即使是已經(jīng)出廠的車輛，也擁有不斷提升性能、續(xù)航表現(xiàn)的能力。
在車輛的制造層面，減少大量線束和連接器后，還可簡(jiǎn)化裝配的工藝流程，生產(chǎn)質(zhì)量和效率都能有所提升。無(wú)線電池管理系統(tǒng)也為電池的二次利用帶來(lái)很多裨益，當(dāng)電池包從車輛上退役，無(wú)線管理系統(tǒng)使得電池梯次利用時(shí)不需多少重新設(shè)計(jì)即可簡(jiǎn)單便捷二次利用。
北京理工大學(xué)張雷教授也對(duì)BMS無(wú)線化的趨勢(shì)表示了認(rèn)同，“BMS作為整個(gè)電池的核心和管家，其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和無(wú)線化，因?yàn)锽MS里邊線束數(shù)量非常多，如果將來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線的BMS，肯定會(huì)有助于提高BMS集成化的程度，同時(shí)減少線束和成本。”
Ultium智能純電平臺(tái)具備的安全、靈活、智能三大屬性，使其為電動(dòng)化時(shí)代的“全能標(biāo)桿”，平臺(tái)技術(shù)的領(lǐng)先性，也為上汽通用汽車開(kāi)發(fā)整車提供了先手優(yōu)勢(shì)，讓其未來(lái)推出的純電車型更加值得用戶期待。
與此同時(shí)，上汽通用汽車也在加速其他方面向電動(dòng)化的轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)到2025年，在電動(dòng)化和智能網(wǎng)聯(lián)化新技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)劃投入將超過(guò)500億元。在新一輪競(jìng)爭(zhēng)熱潮中，上汽通用已經(jīng)手握兩張王牌，為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、用戶帶來(lái)最佳體驗(yàn)的同時(shí)，也勢(shì)必會(huì)幫助其站上合資品牌中的領(lǐng)頭羊位置。（本文首發(fā)鈦媒體App）
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