這兩年電動汽車快速普及,但關(guān)于電池的安全與續(xù)航衰減焦慮仍然是電動車主繞不過去的坎。別克的首款奧特能車型,定位大五座SUV的Electra E5能否解決用戶的這兩個焦慮,近期我們?nèi)チ松掀ㄓ梦錆h奧特能超級工廠一探究竟。
【資料圖】
別克Electra E5基本信息
作為別克旗下首款基于奧特能電動車平臺的純電SUV,Electra E5采用了全新的設(shè)計語言,定位五座中大型車,同時它還將配備全新一代VCS智能座艙以及全新一代Super Cruise超級輔助駕駛系統(tǒng)。尺寸方面,新車長寬高分別為。4892*1905*1655mm,軸距達到了2954mm,超過了自家旗艦SUV 昂科旗( 參數(shù)丨 圖片)的2863mm。
動力系統(tǒng)上,別克Electra E5將有兩驅(qū)/四驅(qū)版本,長續(xù)航版本的CLTC工況續(xù)航里程可達600km以上。
如何提高電池安全?
提高電池安全方面,別克Electra E5在電池殼體、電芯、模組、BMS上進行了多方面的針對性設(shè)計,包括電芯專屬正極配方、車云端的無線管理、氣凝膠隔熱、獨立模組液冷板、排氣通道、防火毯、電池殼體超高強度井字形結(jié)構(gòu)設(shè)計等等。
針對電芯,別克采用與供應(yīng)商合作定制的專屬配方811正極電芯材料,比基礎(chǔ)配方提升10%熱穩(wěn)定性。
電池管理系統(tǒng)BMS方面,Electra E5在車端集成氣壓、溫度、電壓三重傳感器,可以全天24小時不間斷、高頻率的監(jiān)測電池包和電芯狀態(tài)。
在云端,奧特能平臺也進行了熱失控預(yù)警防護,可以提前識別電池析鋰、內(nèi)短、鼓脹、漏液等熱失控隱患,并按周提供電池健康異常預(yù)警,防患于未然。
此外,云端大數(shù)據(jù)還具備AI迭代能力,經(jīng)過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練,可以提供定制化服務(wù)。
別克Electra E5的電池包內(nèi),采用了奧特能平臺獨有的無線BMS,減少90%線束和大量連接器,降低傳統(tǒng)線束老化的風(fēng)險,也提升了系統(tǒng)運行的質(zhì)量和壽命。
針對模組級別的熱失控防護,奧特能平臺的電芯間采用了專利設(shè)計的氣凝膠隔熱墻,可以降低電芯間熱量傳遞。
每個模組下方也都配置了獨立的液冷板,比起常見的集中式液冷板設(shè)計,換熱效果可以提高10%??梢詫㈦娦鹃g的溫差控制在1攝氏度,確保了電芯工作狀態(tài)的一致性。
此外,電芯模組上蓋也設(shè)計了排氣通道,能快速將電芯熱失控產(chǎn)生的高溫氣體和物質(zhì)排出。
針對整包級熱失控防護方面,電池包內(nèi)設(shè)計了快速排氣通道,結(jié)合后置的高通量防爆閥,可以迅速排出高溫氣體。
并且電池殼體上蓋內(nèi)置防火毯,由高硅氧布、氣凝膠和玻纖布疊放構(gòu)成,成本挺高的。
奧特能平臺也做了高壓元器件防拉弧設(shè)計,將電池包內(nèi)部的絕緣材料采用特種橡膠和特種塑料制成,高溫下陶瓷化的效果,可以讓高壓元器件有效保持絕緣,確保不會因為高溫引發(fā)電弧造成次生災(zāi)害。
以上是電芯材料和PACK整包內(nèi)部,而在電池殼體物理防護上,奧特能平臺也采用多根1500MPA超高強度鋼橫梁進行加固??梢哉f鋼筋鐵骨武裝全面。
整個Electra E5電池包殼體高強鋼應(yīng)用占比約61%,超高強鋼應(yīng)用占比37.5%,整包的抗擠壓性能為國標(biāo)要求的3倍。
遠超國標(biāo)的開發(fā)和試驗標(biāo)準(zhǔn)
安全的電池包需要通過測試才能檢驗,上汽通用的電池安全測試標(biāo)準(zhǔn)是超出國標(biāo)的。
例如,電池?zé)釘U散測試的初始溫度,上汽通用汽車的標(biāo)準(zhǔn)是45℃以上,國標(biāo)要求大于0℃和常溫下即可。
Electra E5電池包擠壓試驗是國標(biāo)要求的3倍。奧特能平臺要求滿電狀態(tài)下,受300kN(相當(dāng)于30.6噸)擠壓力下電池?zé)o異常,國標(biāo)要求100kN擠壓力。
跌落試驗是國標(biāo)的2倍,也就是模擬車輛托底或是底部遭受石擊等危及電池包的情況,奧特能平臺要求電池包從2米高度跌落后無異常。國標(biāo)要求1米高度跌落。
此外,針刺測試結(jié)果也遠超國標(biāo),針刺測試國標(biāo)要求5分鐘內(nèi)不起火、不爆炸。奧特能電池包在針刺后無明火、不爆炸、無熱失控。
如何解決性能衰減焦慮
說完安全,再看看如何應(yīng)對續(xù)航衰減。
首先需要提高電驅(qū)系統(tǒng)的效率,上汽通用自研了電驅(qū)系統(tǒng),采用集成模塊化設(shè)計,實現(xiàn)業(yè)界領(lǐng)先的8合1設(shè)計,體積和重量功率都處在行業(yè)頭部水準(zhǔn)。
其次是雙熱源熱管理系統(tǒng)(BEV HEAT),通過綜合利用空調(diào)、電池和電驅(qū)三大熱系統(tǒng)來進行整車熱管理,通過8路六通閥,實現(xiàn)多路串并聯(lián)的融合式熱管理,適用溫度區(qū)間寬,效率高。
在冬季等續(xù)航焦慮更為嚴重的環(huán)境里,還可以通過充電預(yù)處理模式最大程度利用充電樁端電量而非車內(nèi)電量,來為車輛快速提供暖風(fēng),節(jié)省車輛啟動初期的電耗。
此外,奧特能平臺車型還有個重要特點,可全生命周期使用快充,而壽命不會發(fā)生異常衰減。
之所以能這樣的原因是,電芯負極進行了抗衰老處理,也就是在負極搭建了導(dǎo)電離子環(huán),提高離子傳輸效率。此外,上汽通用在電芯選料階段,采取100%電芯直流內(nèi)阻檢測,成本更高,也確保了電芯一致性。
高精度的加工與裝配
硬核三電技術(shù)是一方面,制造環(huán)節(jié)同樣重要,特別是高精度的加工與裝配工藝。
武漢工廠也是繼上海金橋奧特能超級工廠之后,上汽通用汽車打造的第二座奧特能超級工廠。
高精度加工方面,武漢奧特能超級工廠電池車間的模組上線工位首次融合機器人、3D點云視覺、力控感知技術(shù)于,安裝精度可達0.2mm,確保裝配過程電池零損傷。
電池模組擰緊工位,則首次使用六軸全自動一次性擰緊的裝配技術(shù),相比同類工藝效率提升50%,且擰緊過程關(guān)鍵參數(shù)扭矩、角度可100%監(jiān)控與追溯。
武漢奧特能超級工廠的電驅(qū)車間,機加工線實現(xiàn)了從上料、加工、清洗、測試、檢測到下線的全過程自動化生產(chǎn),全線納入2微米工程,從制造、測試、檢查全過程,實現(xiàn)微米級超高精度加工。
特別是電機的定子和轉(zhuǎn)子裝配采用行業(yè)首創(chuàng)的自適應(yīng)浮動導(dǎo)向設(shè)計,將電機裝配精度控制在50微米以內(nèi),相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的直徑。
這次參觀讓我們對奧特能平臺的安全性有了新的認知,專利的氣凝膠、防火毯、無線BMS,甚至被動安全武裝到極致的電池包,雖然少了些行業(yè)熱炒的CTP,車身底盤一體化等,但說實話,針對安全上汽通用真的下了不少功夫,成本也很高,甚至可以說是過渡設(shè)計。
對消費者而言,電池安全的這些設(shè)計在平時用車時是感受不到的,但這些恰恰才是檢驗一款優(yōu)秀電動車的核心標(biāo)準(zhǔn)。所以,對于別克Electra E5,我們更期待了!
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