2月10日,有幸來到上汽通用別克武漢奧特能超級工廠參觀。這座坐落于上汽通用武漢分公司的全新工廠是繼上海金橋奧特能超級工廠之后,上汽通用打造的國內第二座奧特能超級工廠。這座工廠將在上汽通用向新能源轉型過程中發(fā)揮極大作用。
2022年12月19日,上汽通用別克正式推出基于Ultium奧特能電動車平臺打造的首款車型——別克Electra E5,正是出自于武漢奧特能超級工廠。
別克Electra E5(以下簡稱別克E5)擁有完全自研的三電技術和整車技術平臺。作為一款大五座SUV,別克E5長寬高為4892/1905/1681mm,軸距為2954mm,在車身長度不足5米的前提下,軸距卻能達到接近3米的程度,最大程度增加艙內容積。這正是一款純電平臺出廠的車型的最重要的特點。
【資料圖】
武漢奧特能超級工廠內能夠完全獨立生產電驅系統(tǒng)和電池系統(tǒng)。在介紹參觀工廠所見所感之前,我認為仍舊有必要簡單的了解一下別克E5。
剛剛提到,別克E5是Ultium奧特能平臺下的,別克品牌的首款電動車。它所搭載的正是出自武漢奧特能超級工廠生產的三電系統(tǒng)。
續(xù)航無焦慮、安全無焦慮
現(xiàn)在,用戶對電動車的要求越來越高,不僅需要續(xù)航更長的車型,還需要電動車擁有更高的安全性能。
別克E5擁有兩驅和四驅兩種動力形式,CLTC續(xù)航超過600km,定位大五座SUV。另外,它匹配的電池的電芯使用811配方(811配方即電芯正極材料使用NCM三元素,鎳鈷錳的配比為8:1:1)。
811電芯的優(yōu)勢在于可以擁有更高的能量密度,可以大幅提升續(xù)航,動力性能也有明顯的提升。
不過,由于其電芯活躍性過高,導致對環(huán)境的適應性較差,出現(xiàn)熱失控的頻率高。所以,應用811電芯配方的電池應該也必須具備控制電池熱失控、保護電池不出現(xiàn)熱失控的相應技術。
由此,別克E5所搭載的811電池,尤其對電池安全做出了很多努力。
別克與電池供應商敲定的811電池是經過改良的,使其電池的熱穩(wěn)定性提升10%。具體為通過定向摻雜稀土元素鉚(讀如毛)定游離氧,減少氧的釋放量,改進正極配方;在電芯原位涂層包覆搭建“核殼結構”,減少正極發(fā)生負反應,減少氧的釋放量。
當然,不僅別克E5的811電池如此,所有奧特能平臺下的車型,均使用這種專屬的電芯正極配方。
這也僅僅是電池材料方面的努力。對于熱失控,通用奧特能平臺還有很多其他的手段,盡最大可能保證電池安全。那我們也有必要對其進行一定的介紹。
在監(jiān)測層面上,奧特能平臺選擇了最新的科技監(jiān)測技術,即“車-云結合的電池監(jiān)測系統(tǒng)”,可以保證24小時不間斷實時監(jiān)測電池包的狀態(tài)。并且,這套系統(tǒng)在檢測到電池有熱失控風險時可以瞬間啟動電池管理模塊,隨即采取冷卻手段。
另外,奧特能平臺還做到了行業(yè)內首創(chuàng)的無線連接的電池管理系統(tǒng)。簡而言之,就是大量減少線束與連接器、插接件等物理連接的方式,轉而使用網絡架構的形式。這樣做的好處顯而易見,在電池熱失控發(fā)生后,線束和連接件或許就會起到曹軍赤壁之戰(zhàn)所用的“鐵索”一樣的東西,起到幫助火勢蔓延的作用。減少它就意味著減少電池熱失控從而影響其他電驅系統(tǒng)關鍵零部件和車身的風險。
在整車結構上,別克E5和其它奧特能平臺下的車型使用的是將電池與整車結構緊密結合的設計方案。簡單來講,就是別克E5的電池組與整車的被動安全結構緊密結合。
尤其是電動車比較怕側面碰撞,但別克E5在這一點上受益于結構的優(yōu)勢,還擁有超過國標幾倍的安全性能。
不僅如此,在國標要求的側面碰撞之外,上汽通用還充分考慮到實際使用場景,增加了底部球擊、過鐵軌等工況,并自己進行安全測試,保證電池安全。
全棧自研的電驅系統(tǒng)
通用奧特能平臺的電驅系統(tǒng)是完全自研的。這得益于他們較早期就已經在研發(fā)電動車型上的優(yōu)勢和對現(xiàn)階段電驅技術的積累。
就電機而言,奧特能平臺的驅動電機均使用扁線工藝,這有助于提升功率密度,而且擁有更高的熱傳導效率。
電驅系統(tǒng)方面,奧特能平臺也使用8合1的高集成設計理念,使電驅系統(tǒng)的體積、重量在保證高功率的前提下更小。
值得一提的是,在電驅系統(tǒng)NVH受結構影響本就相當優(yōu)秀的前提下,奧特能平臺依舊選擇為電驅單元增加吸音材料進行包裹,進一步降低其產生噪音的可能。
上述這些也僅僅是此次近距離參觀上汽通用武漢奧特能超級工廠的一些所見所得。這家工廠到底又有何秘密呢?
武漢奧特能超級工廠的自動化率很高,其電池組裝和電驅零部件生產,均可以基本完成機器人自動組裝,而工人僅需在必要的時候進行檢查和總裝。例如上面我們提到的,為電驅系統(tǒng)單獨增加吸音棉,就是由工人進行組裝的。
基本上這座工廠可以實現(xiàn)電池包涂膠、合蓋、擰緊工藝,均有擁有自學習技術的機器人完成。電驅系統(tǒng)的上料、加工、清洗、測試、檢測到下線,全過程自動化生產。
寫在最后:
武漢奧特能工廠未來可以實現(xiàn)2大系列、高達22種電驅子型號的共線生產(即分別對應不同品牌、不同功率型號電機)。就目前而言,該工廠量產的電驅系統(tǒng)和電池包就不僅服務于別克E5,還服務于凱迪拉克銳歌等車型,未來則將服務更多車型。
武漢奧特能工廠不僅是繼上海奧特能工廠之后的又一大電驅系統(tǒng)和電池包的生產基地,更是保障上汽通用電氣化轉型,尤其是奧特能平臺架構未來更多純電產品生產需求的保證。(文 車視界科技 李亮)