宁德时代的电池也不让人省心?你该看看别克微蓝的LG电芯了
[爱卡汽车 新能源频道原创]
在7月份,别克微蓝6纯电动车型的销量达到了3411辆,高居当月新能源销量排行榜的第三位,对于别克和上汽通用而言,这是一个不小的突破。随着消费者对新能源汽车的品质和安全性有了越来越高的要求,上汽通用在新能源领域的巨额投入终于获得了市场的认可。
同样是在7月,新车别克微蓝6 PHEV和微蓝7正式上市,让上汽通用的新能源阵营进一步扩充。这两款新车在三电技术方面有很多独到之处,特别是电池系统采用了国内比较少见的软包电芯。下面我们就来聊聊别克微蓝车型电池系统的技术特点。
别克 微蓝6混动(询价模块,请勿手动编辑,如需删除,请在图片上右键删除询价)
通用汽车早在1996年就推出了纯电动车型EV1,这款车让通用汽车作为电动汽车市场化的先驱被载入史册,但是不成熟的市场环境也让通用汽车成为了先烈。在随后的十多年里,通用汽车暂时放下了电动汽车,转攻混动技术,推出了颇为成功的增程式电动车Volt。而在最近,通用汽车又推出了Ultium电池系统和第三代全球电动车平台。
通用汽车在新能源领域的技术储备极为丰厚,这与它对研发的重视是分不开的。通用汽车在美国和中国都有独立的电池实验室,并设立了电池试制生产线,用于电池原型开发和各类型的试验认证。所以,通用汽车有能力与供应商合作开发电池。微蓝车型的电芯在LG化学领先的技术方案基础上进一步优化,采用了专属配方与设计。
在电池应用前通用汽车会在实验室里进行3-5年的电芯验证与测试,包括挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验,其中振动试验时长是国标的9倍,高低温交变试验时长是国标的10倍,腐蚀强度试验的时长是国标的12倍,并在温差范围-40℃~85C的环境舱下,模拟不同地区使用工况,确保电池结构安全。
2015年,上汽通用汽车动力电池系统发展中心在上海浦东金桥成立。它是通用汽车全球第二家及北美之外第一家电池装配中心,与通用全球同步专攻电池系统的设计、研发、测试、生产。这里采用与通用汽车北美一致的先进组装工艺、技术标准和品控管理,拥有基于自动化、数字化、网联化的智能制造体系。
微蓝系列车型的电芯由供应商提供,电池包的生产则由上汽通用汽车动力电池系统发展中心完成。在这座先进的电池工厂里,电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成,自动化率达到100%,从而避免人工操作带来的安全风险,确保每个电池模组产品的一致性。
微蓝6 PHEV是一款插电混动车型,它的电池组位于车辆的后轴上方,电池总容量为9.5kWh,车辆在纯电模式下的行驶里程为60km。
车用动力电池的电芯主要有三种:圆柱电池、方形电池、软包电池。通用旗下的EV和PHEV车型全部采用来自LG化学的软包电池作为电芯。软包电池的能量密度较高,但一致性比较差,需要先进的电池管理系统。
为了让软包电芯始终工作在适宜的温度下,通用汽车专门开发了一套获得了专利的片层液冷技术。
这套液冷系统的核心是带毛细液冷管道的导热片。它的厚度仅为0.2mm。在冷却片上均匀分布着导流槽,冷却液在里面流动,加速了热量的传导。
在导热片的边缘,我们可以看到细密的进/出水口。
每2个电芯与导热片、泡棉、模组框架组合起来构成一个MINI堆垛单元。26个MINI堆垛单元组合起来形成了一个电池模组。
微蓝6 PHEV的电池包里有2个电池模组。模组安装完毕之后,再由人工安装线束、电压电流温度采集模块、继电器总成、手动开关等电子元器件,电池包就基本完成了。
最后需要盖上由高强度V0级SMC复合材料制造的电池组上盖。电池包的上盖和托盘严丝合缝,令别克微蓝6的电池组具备了IP67级防水能力。在生产过程中,系统会多次测试液冷系统的气密性,避免冷却液发生泄露。
微蓝6 PHEV:片层液冷技术
别克 微蓝7(询价模块,请勿手动编辑,如需删除,请在图片上右键删除询价)
微蓝7是一款纯电动车型,它的电池包容量为55.6kWh,车辆在NEDC综合工况下的续航里程达到了500km。
微蓝7的电池容量大幅度增加,如果继续采用微蓝6 PHEV的小电芯,那么电芯的数量将会超过500个,这样一来整个电池包将会非常复杂,成本也会很高。为了避免这种情况,微蓝7采用了新的电芯,它依然是由LG化学生产的软包电芯,不同之处在于它的体积和容量都有所提升。
2个电芯与一块泡棉、一套框架组合在一起构成了电池包里最基础的电池模块。其中泡棉的作用既是缓冲电芯之间的挤压,也包括传递热量让电芯的温度保持均匀。
在电池模块内并没有微蓝6 PHEV那种带毛细液冷管道的导热片,电芯的热量是通过金属的电芯罩盖向外扩散的。
电池模块紧密贴合在一起构成电池模组,再由电池模组构成电池包。微蓝7的电池包里共有288个电芯,每三个电芯并联在一起,然后再全部串联起来。电池包被固定在电池托盘上,托盘采用抗拉强度达到1500Mpa的超高强度热成型钢,能够有效避免电池包在碰撞时受到挤压。
托盘与电池并不直接接触,在它们之间还有冷却板,其内部是供冷却液流通的管道。
两个物体之间贴合地越紧密,热量传递就越快。在我们的电脑中,为了加快CPU、显卡的散热,往往会在芯片与散热器之间图上一层导热的硅脂。基于同一原理,在微蓝7的电池模组与冷却板之间有一层导热胶垫,它能够让热量的传递更快更均匀。这套冷却系统保证了电池组在-35℃~55℃的宽泛环境温度下工作性能稳定。
在电池模组上分布着一些数据接口,通过线缆把芯的电压、电流、温度等数据向上传输。
电芯的各项数据汇总到VITM模块当中,后者实际上就是我们经常会提到的BMS电池管理系统。系统会监控每一个电芯的状态,并统一调配电池的输出、冷却系统的运行,让电池能够发挥出最高的效能并保持长久的寿命。
编辑点评:电池并非汽车企业所擅长的领域,所以大部分车企把电池的研发完全交给了供应商去完成。但通用汽车并不是这样,其完善的电池研发、生产、测试能力给我们留下了很深刻的印象,它是真正掌握了新能源核心技术的车企。
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新车 | 售16.99万元起 别克E5磷酸铁锂电池车型上市 最高降价2.9万元
文:汽车日报 高帅鹏
[汽车日报 产品] 2月23日,上汽通用汽车别克品牌宣布,别克E5系列新增先锋Pro版和智享Pro版上市,指导价分别为16.99万元和18.89万元。同时,别克E5在售部分款型指导价有所调整,除入门版车型外,其他款型降幅在2万-2.9万元,详情如下:
此前曝光的别克E5磷酸铁锂电池车型实车图
作为主要产品调整,本次上市的别克E5先锋Pro版和智享Pro版将电池类型从三元锂调整为磷酸铁锂,电池容量均为65千瓦时,CLTC综合工况续航里程为515公里,相比目前别克E5系列续航里程最低的先锋版和标准续航版降低30公里。充电方面,本次新增上市的两个款型在直流充电(30%-80%)模式下需用时30分钟,交流充电(0-100%)模式下需用时10.3小时,相比搭载三元锂电池的先锋版和智享标准续航版充电时间略有增加。
配置方面,本次上市的别克E5先锋Pro版和智享Pro版标配前排座椅电动调节/加热、方向盘加热等装备。其中,配置相对更高的智享Pro版还可提供360度全景影像、前后12泊车雷达、外后视镜电动折叠/锁车自动折叠/倒车自动下翻/记忆功能、全景天窗、后备厢电动开闭、打孔皮质座椅、主驾座椅记忆功能和APA自动泊车辅助系统等功能。别克E5先锋Pro版和智享Pro版两款磷酸铁锂电池车型的指导价差为1.9万元。
2023款 艾维亚四驱版
结合调整后的全系指导价来看,本次“官降”别克暂未调整别克E5入门版车型定价,维持了16.99万元的价格门槛。同时,新增上市的别克E5先锋Pro版和智享Pro版定价分别与此前的入门版和次低配版一致,并且随着车款配置的提高,别克E5系列的降价幅度越大,其中顶配“艾维亚四驱版”降幅最高接近3万元,从而使其定价进入25万元以内。
最后,分别对比指导价相同的两个款型来看,别克E5先锋版、先锋Pro版和智享标准续航版、智享Pro版动力系统一致,主要产品差异为电池类型、电池容量和续航里程。在配置方面,先锋版相比先锋Pro版减少了DOW车门开启预警、SBA侧向骑行车预警、方向盘加热、主驾座椅8向/副驾座椅6向电动调节和前排座椅加热;智享标准续航版相比智享Pro版减少了DOW车门开启预警、SBA侧向骑行车预警、前后12泊车雷达、360度全景影像、后备厢电动开闭。
别克微蓝7&微蓝6插混电池技术解析:拆开电池,看个究竟
一说起电池技术,我们第一时间总是想起宁德时代、松下、LG、比亚迪等电池制造厂商,但是随着汽车电动化的快速推进,现在越来越多的传统汽车厂商也开始秀出他们“藏”了多年的电池技术。通用作为曾经世界最大的汽车制造商,早就在未来汽车可能发展的各个路线上有了前瞻性技术研究部署,这点相信谁也不会怀疑,但是,他们的电池技术有何亮点?是否值得信赖?想要解答这些疑问,还得拿产品说话。
前几天,别克组织了一次电池工厂参观和技术分享会,现场还给我们拆了两块电池,借此机会,我们正好一探究竟,看看通用的电池技术到底是个什么水平。
微蓝7和微蓝6插电混动的电池是如何生产的?
(电芯上料)
(电芯翻面)
本次参观的工厂位于上海浦东金桥,是通用汽车全球第二家、也是北美之外的第一家电池装配中心。工厂采用与北美一致的生产工艺和技术标准,具备自动化、数字化和网联化智能制造体系,规划产品覆盖轻混、强混、插混(含增程式)、纯电动等新能源车电池组,别克微蓝7和微蓝6插电混动的动力电池就是在这里组装生产的。
(极耳焊接)
(模组堆垛)
(自动抓放模组)
微蓝7和微蓝6插电混动的三元锂电芯都是由LG提供,电芯的配方是通用与LG合作开发的,目前电芯还是韩国进口,未来将切换成南京LG国产。电芯到达工厂后会在恒温环境静置,确定电压稳定并且符合要求才能上线,上线之后第一道工序还得进行OCV检测,确保同一批次的电芯电压一致性。随后电芯被组装成模组并进行极耳超声波焊接,然后模组又被组装成电池组,接着装上高低压线束、检测模块等配件,最后再装上外壳,一个完整的电池组就这么完成了。整个生产过程大部分工序都是全自动完成的,自动化程度很高。
(模组电测)
(电池组泄露测试)
生产过程包含的检测工序非常多,微蓝6插电混动的电池在模组状态和电池组状态都会进行水冷系统的泄露测试,而微蓝7的电池水冷系统相对比较简单,仅需进行电池组的泄露测试即可。两款车的电池组在模组状态和电池包状态都需要经过电检测确保功能性和安全性符合要求。极耳焊接工位每天开班需要进行拉力测试,确保焊接质量满足标准。每个模组焊接完还需要使用电阻检测设备进行检测,确保没有虚焊、漏焊。生产过程中各个关键部位的螺栓拧紧顺序都有设备监控,拧紧扭矩将由系统自动上传存档。电池组装完成后将会入库,静置四周之后经过检测符合标准才可以送往总装线装车。所有生产过程中的关键数据都可以通过电池组上的二维码进行追溯。
通用的电池技术有何亮点?
(微蓝6插电混动电池组内部结构)
(微蓝6插电混动电池单元)
(冷却片)
微蓝7和微蓝6插电混动的电池技术亮点主要集中在温度管理系统和安全系统上。两款电池均使用液冷技术,但是冷却系统设计却完全不同。微蓝6插电混动的电池组使用的是通用专利的片层液冷技术,每两个电芯之间都夹着一片薄薄的冷却片,冷却液在其中的水道中流动,可以快速传导热量。由于冷却片内的水道直径仅有0.2mm,精度非常高,目前该零件只能从北美进口,据说成本高于50元/片。
(微蓝7电池单元)
(微蓝7电池组内部结构)
微蓝7的冷却系统结构相对简单一点,每两块电芯之间使用钢制外壳充当导热片,水道呈蛇形布置在电池组下部,通过导热隔板与导热片进行热量交换。两种冷却系统设计殊途同归,最终实现的目标都是电池组能在-35℃~55?C温度范围内稳定工作。
(泡棉)
为了保证电池的可靠性和安全性,除了生产过程中严密监控,通用还在设计和验证环节下了不少功夫。在内部,两款电池的电芯之间都放置了泡棉,以隔绝电芯之间的热量传递并且缓解电池充电时膨胀互相挤压。同时,两款电池从结构设计上和材料应用上都对高压线路进行了针对性保护。在外部,微蓝6插电混动的电池在底部使用了双层钢板进行防护,而微蓝7的电池底部则是采用带加强筋的钢制托盘设计,结合车身结构设计,共同保障发生碰撞时电池的安全性。
不仅如此,在电控方面,微蓝7可以实现对电池的电压、温度和电流实时监控,一旦出现异常将在车内、外和云端同时发出警报。发生碰撞时,微蓝7可以实现1秒断开继电器,5秒内主动放电将电压降至60V以下(国标要求为60s),并且可以在车外强制关闭高压系统和气囊系统,确保事故后的救援安全。
而在实验验证方面,这次我们也参观到了通用在上海的电池实验室,实验室中包含了一条完整的电池电芯试制线,实验人员可以在实验室中造出试制电池,对其材料、性能、安全性等方面进行测试。据了解,每一款电池上市之前,通用都会在实验室中对其进行3-5年的测试与验证。与此同时,量产前微蓝7和微蓝6插电混动的电池还需要通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验,并在温差范围-40℃~85?C的环境舱下,模拟极热、极寒、高海拔地区的使用工况,确保电池结构安全。试装车后还需要进行整车验证,确保它能满足各种真实工况的使用需求。
通过这次参观与技术交流,我们看到了通用在电池技术方面的实力,并且也看到了通用对于电池可靠性和安全性的高度重视。相比造车新势力,像通用这样的老牌车企有着更加丰富的造车经验,也有着更加完善的测试验证流程,他们生产的电动车相对来说是更加让人放心的。
不仅如此,通用在电动化方面的决心也是毋庸置疑的,现在的别克不仅已经有了多款纯电动、插电混动车,而且连自家的销量担当、10万级别的家轿别克英朗都提供了48V轻混车型。迎来电动化时代,在传统汽车厂商阵营中,通用已然抢占了先机。