[ EV知道 實(shí)驗(yàn)室 ]隨著汽車電動(dòng)化的快速推進(jìn),現(xiàn)在越來越多的傳統(tǒng)汽車廠商也開始秀出他們“藏”了多年的電池技術(shù)。通用作為曾經(jīng)世界最大的汽車制造商,早在未來汽車可能發(fā)展的各個(gè)路線上有了前瞻性技術(shù)研究部署。前段時(shí)間,別克組織了一次電池工廠參觀和技術(shù)分享會(huì),借此機(jī)會(huì)向外界展示了通用的電池技術(shù)到底是怎樣的水平。
通用汽車長(zhǎng)期致力于高性能鋰電池的開發(fā)與生產(chǎn),在溫度管理系統(tǒng)、電池組模塊設(shè)計(jì)、電池封裝技術(shù)等關(guān)鍵領(lǐng)域掌握領(lǐng)先技術(shù)并擁有眾多專利。微藍(lán)7的動(dòng)力電池系統(tǒng)就是嚴(yán)格按照通用汽車全球最高標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池開發(fā)、設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證流程,根據(jù)新車的定位和需求進(jìn)行專門開發(fā)。
微藍(lán)7不僅顏值出眾吸引眼球,500km的NEDC續(xù)航里程、百公里電耗13.1kWh的數(shù)據(jù)成績(jī),也在證明著別克在新能源領(lǐng)域的實(shí)力。微藍(lán)7在主流合資車企里,基本是續(xù)駛里程最長(zhǎng)的電動(dòng)SUV,這對(duì)于購車代步的消費(fèi)者而言,扎實(shí)的市區(qū)續(xù)航非常重要,這點(diǎn)別克微藍(lán)做到了。
強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,推動(dòng)電池包升級(jí)
通用汽車第二代電動(dòng)平臺(tái)采用了三元鋰電(鎳鈷錳),在電芯選擇及電極配方上,通用汽車聯(lián)合LG集團(tuán)進(jìn)行了深度發(fā)掘。LG集團(tuán)本身在電池技術(shù)方面有著雄厚的技術(shù),通用汽車公司則有著優(yōu)秀的內(nèi)部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),兩家合作能夠帶來最優(yōu)化適合通用自身需求的技術(shù)成果。
如今,市面上新能源車的電池的來源一般有3種。一是供應(yīng)商打包制作,一是自己自造,比如比亞迪。別克則是最優(yōu)組合下的組裝模式。別克購買所需要的尺寸的電芯,然后對(duì)如何布局、走線、制冷等卻全部自行設(shè)計(jì),這種模式既不需要投入大量的電池制造資金,又具有極高的靈活性。通用的這種模式好像是前兩種模式的折中,但是沒有與LG公司的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,誰又能夠隨意模仿復(fù)制的?
通用汽車中國(guó)前瞻技術(shù)科研中心-電池實(shí)驗(yàn)室
此外,通用汽車在美國(guó)和中國(guó)都有獨(dú)立的電池實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)中設(shè)立了自己的電池試制生產(chǎn)線,用于電池原型開發(fā)和各類型的試驗(yàn)認(rèn)證。在每一款電池投放市場(chǎng)前,通用汽車會(huì)在電池實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行3-5年的電芯驗(yàn)證與測(cè)試。
微藍(lán)7電池單元
如今在共同研發(fā)下,別克微藍(lán)7的電池平臺(tái)設(shè)計(jì)方面,搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子動(dòng)力電池。別克微藍(lán)7選用頂級(jí)高比能、長(zhǎng)壽命電芯,288個(gè)電芯組成的電池組容量為55.6kWh,高能比的電池包還大量采用復(fù)合材料進(jìn)行輕量化集成設(shè)計(jì),令整個(gè)動(dòng)力電池組的能量密度與循環(huán)壽命處于業(yè)內(nèi)一流水平,因此,能帶來百公里13.1 kWh的優(yōu)異電耗量。要知道,同等電池總?cè)萘肯拢碾娫降蛣t表示后期使用成本越低,對(duì)消費(fèi)者而言無疑是減少了后期使用費(fèi)。
但是,電動(dòng)汽車的電池不是簡(jiǎn)單的電池包累加,需要長(zhǎng)時(shí)間的積累Know-how,從電化學(xué)、電芯配方、電芯設(shè)計(jì)、電池包串并聯(lián)集成、熱管理、電池健康(壽命)管理等一系列設(shè)計(jì)。
電池?zé)峁芾砗屠鋮s系統(tǒng)下的安全護(hù)航
近幾年,電動(dòng)汽車熱失控起火,直接引發(fā)了新能源車的“烤”驗(yàn)。在電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)中熱管理的設(shè)計(jì)是安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。如果設(shè)計(jì)不好,就會(huì)出現(xiàn)起火等安全事故。因此,設(shè)計(jì)一款系統(tǒng)避免熱失控,在遇到碰撞、掉水等不可控的情況下確保的電池系統(tǒng)的失控極其關(guān)鍵。
別克微藍(lán)7動(dòng)力電池組結(jié)構(gòu)
在熱管理方面,通用汽車表現(xiàn)的十分出色,別克微藍(lán)7采用了通用汽車獨(dú)有的電芯級(jí)智能溫度管理系統(tǒng),其中的水冷系統(tǒng)“深入基層”,在每?jī)善娦鹃g布置一塊散熱片,散熱片直接與整包水冷結(jié)構(gòu)相連,實(shí)現(xiàn)對(duì)每一片電芯進(jìn)行溫度控制,同時(shí)水冷系統(tǒng)的進(jìn)出水管采用雙流道蛇行設(shè)計(jì),確保能充分冷卻電池模組。
微藍(lán)7電池包冷卻板
微藍(lán)7的電芯級(jí)智能溫度管理還具備電池的主動(dòng)冷卻與加熱功能,實(shí)現(xiàn)出色的溫度均一性和優(yōu)秀的低溫放電性能,保證了電池組在較為寬泛的環(huán)境溫度下工作性能穩(wěn)定,并且延長(zhǎng)了電池壽命。
2019年美國(guó)電動(dòng)車電池衰減排名(使用1年)
2019年,Geotab收集了6300輛在美國(guó)使用的電動(dòng)汽車數(shù)據(jù),作了一項(xiàng)統(tǒng)計(jì),在使用一年之后,電池電量將會(huì)衰減多少,整個(gè)榜單來看,通用汽車第二代電動(dòng)平臺(tái)打造的Bolt車型的電池容量并未發(fā)生任何衰減和退化,排在第一位。微藍(lán)7搭載了Bolt三電技術(shù)的升級(jí)版,電池同樣具有穩(wěn)定性強(qiáng)、衰竭率低,而這也是吸引消費(fèi)者的重要因素之一。
由內(nèi)之外的安全性能設(shè)計(jì)
為了保證電池的安全性,加強(qiáng)生產(chǎn)過嚴(yán)密監(jiān)控之外,在設(shè)計(jì)和驗(yàn)證環(huán)節(jié)同樣需要嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待。別克微藍(lán)7整個(gè)動(dòng)力電池組擁有先進(jìn)的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)。
(1)內(nèi)部安全型的設(shè)計(jì)。微藍(lán)7電池的電芯間使用泡棉隔絕熱擴(kuò)散,有效緩解電芯壽命后期的膨脹。
泡棉
泡棉上料
(2)外部安全型設(shè)計(jì)。微藍(lán)7電池包底部采用帶加強(qiáng)筋的鋼制托盤設(shè)計(jì),并且在四更邊緣處設(shè)計(jì)了緩沖區(qū)域,即使發(fā)生碰撞,鋼制托盤和緩沖區(qū)也能極大限度的避免對(duì)電池組產(chǎn)生損害。電芯框架與散熱片使用長(zhǎng)螺栓緊固,保證電芯的堆疊穩(wěn)定性,帶加強(qiáng)筋的鋼制托盤為電池組的碰撞安全性帶來保障,極耳沖壓超聲波焊專利技術(shù)大大降低了極耳撕裂的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步提升了電芯安全性。
(3)密封設(shè)計(jì)。微藍(lán)7電混動(dòng)車型的電池包能夠達(dá)到IP67級(jí)民用最高等級(jí)的密封設(shè)計(jì),能夠保證在1米的水深中浸泡30分鐘的防水性能,在車輛涉水時(shí)保證電池組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)??梢哉f,別克微藍(lán)電池包的封裝、防護(hù)等都是行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn),完全經(jīng)得起市場(chǎng)考驗(yàn)。
(4)電控設(shè)計(jì)。微藍(lán)7可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的電壓、溫度和電流實(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦出現(xiàn)異常將在車內(nèi)、外和云端同時(shí)發(fā)出警報(bào)。發(fā)生碰撞時(shí),微藍(lán)7可以實(shí)現(xiàn)1秒斷開繼電器,5秒內(nèi)主動(dòng)放電將電壓降至60V以下(國(guó)標(biāo)要求為60s),并且可以在車外強(qiáng)制關(guān)閉高壓系統(tǒng)和氣囊系統(tǒng),確保事故后的救援安全。
電池包測(cè)試箱
(5)安全驗(yàn)證。別克微藍(lán)7經(jīng)歷了極為嚴(yán)苛的通用汽車全球新能源安全試驗(yàn)認(rèn)證,包含擠壓、碰撞、浸泡、火燒、過充、過放、短路、鹽霧等10余類極限試驗(yàn),其中振動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)是國(guó)標(biāo)的9倍,高低溫交變實(shí)驗(yàn)時(shí)間是國(guó)標(biāo)的10倍,腐蝕強(qiáng)度試驗(yàn)的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到國(guó)標(biāo)的12倍。同時(shí),系統(tǒng)還具備智能充電保護(hù)、碰撞自動(dòng)斷電、電量自動(dòng)均衡等電池管理技術(shù)。這些安全監(jiān)測(cè)給消費(fèi)者注入了一劑強(qiáng)心劑,足夠穩(wěn)定安全,才能夠放心入手。
寫在最后:
通過分析可以看出,別克微藍(lán)7從電池的研發(fā)、安全、熱管理系統(tǒng)等方面,都付出了極大的心血,在裝配過程中更是采用超聲波焊接、二維碼溯源等先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于消費(fèi)者來說,選擇一輛高品質(zhì)的純電動(dòng)車,不僅能夠體驗(yàn)乘駕的舒適感,而且可以省去油液和濾清器的更換煩惱,大幅度的降低車輛的使用和維護(hù)成本,尤其是,別克微藍(lán)7的續(xù)航能力及安全性,免去了消費(fèi)者最大的消費(fèi)顧慮。相信,隨著別克家族在電池技術(shù)中的不斷提升,微藍(lán)系列車型定會(huì)成為未來車流中最閃耀的那一抹藍(lán)。
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