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雷鋒網(wǎng)按，毫無疑問，動力電池系統(tǒng)是新能源汽車電氣化技術(shù)最關(guān)鍵的部分。同時，隨著電動汽車市場大門進(jìn)一步打開，近年頻發(fā)的電動汽車自燃事件也無不在挑動公眾的神經(jīng)。
「如何讓電池變得更安全」，成為了各大廠商致力去回答的難題。
8月 20 日，雷鋒網(wǎng)有幸前往上汽通用汽車動力電池發(fā)展中心參觀。作為別克品牌“電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化”戰(zhàn)略布局的重要落子，別克微藍(lán) 7 和微藍(lán) 6 PHEV 車型的電池組，以及電池組生產(chǎn)線的神秘面紗也由此揭開。
事實上，在 2019 年 4 月，別克就已經(jīng)正式推出了微藍(lán) 6 純電動車型，這是別克在中國的首款純電動產(chǎn)品。不過，當(dāng)時這款車搭載的電池容量為 35kwh，NEDC 續(xù)航里程僅為 301km。
在剛剛過去的 7 月，別克推出微藍(lán) 6 PHEV，搭載別克全新的 eMotin 智能電驅(qū)系統(tǒng)。同時期，純電動 SUV 微藍(lán) 7 問世，基于通用第二代純電動平臺，搭載 55.6kwh 電池組，NEDC 續(xù)航里程達(dá)到 500km。
不同于大多數(shù)車企單純的向電池供應(yīng)商購買電池進(jìn)行組裝，上汽通用汽車更偏向于深度參與電芯開發(fā)的方式，與電池供應(yīng)商長期合作開發(fā)電池。
比如，上文所提到的別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV選用的三元鋰電芯，均在LG化學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了配方與設(shè)計，從而使電池的能量密度更高，壽命更長。
微藍(lán)7（左）和微藍(lán)6 PHEV（右）搭載新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組
從某種程度上來說，溫度異常是電池安全事故的最大的誘因之一。
對此，別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV動力電池系統(tǒng)采用了通用汽車專屬的電芯級智能溫度管理系統(tǒng)，并根據(jù)兩款車各自的結(jié)構(gòu)、造型、性能和其他需求進(jìn)行了度身定制。
微藍(lán)7的每兩片電芯間會布置一塊導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片直接與電池組底部的水冷結(jié)構(gòu)相連，可根據(jù)電池工況實現(xiàn)主動冷卻或加熱。電池組底部的水冷結(jié)構(gòu)進(jìn)出水管采用雙流道蛇行設(shè)計，更利于電池模組的溫度管理。而且，別克微藍(lán)7的電池組還在電芯間使用泡棉隔絕散熱，緩解電芯后期充電時膨脹，從而引發(fā)安全隱患。
微藍(lán)6 PHEV電池組則采用了通用汽車專利的片層液冷技術(shù)，每兩個電芯之間都夾有帶毛細(xì)液冷管道的導(dǎo)熱片，厚度僅為0.2毫米，冷卻液在毛細(xì)管道里流動可加快熱量的傳導(dǎo)。
微藍(lán) 6 PHEV 電池組冷卻片
據(jù)介紹，這兩款電池組的溫度適應(yīng)范圍均在 -35℃~55℃。
在用材方面，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的動力電池應(yīng)用輕量化復(fù)合材料，因此電池包的造型比較緊湊輕薄，IP67級密封設(shè)計則可保證防塵，以及車輛在涉水時的電池組安全運轉(zhuǎn)。
微藍(lán) 7 電池包底部還采用帶加強(qiáng)筋的鋼制托盤設(shè)計，減小碰撞給電池組帶來的傷害。整體車身方面，微藍(lán)7采用高性能BFI一體化車身結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度鋼材應(yīng)用比例高達(dá)78%，這也在很大程度上保護(hù)了電池包的安全。
通用汽車中國前瞻技術(shù)科研中心-電池實驗室
在全天的參觀中，雷鋒網(wǎng)一共實地走訪了兩個地點——通用汽車中國前瞻技術(shù)科研中心-電池實驗室和上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心-微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV電池組生產(chǎn)線。
首先來說說電池實驗室。通用汽車在美國和中國都有獨立的電池實驗室，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)和各類型的試驗認(rèn)證。在每一款電池投放市場前，通用汽車會在電池實驗室里進(jìn)行 3-5 年的電芯驗證與測試。
據(jù)工作人員介紹，通用汽車在 10 年前就已開始對電池實驗室進(jìn)行投入。如今，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的電池可在此通過擠壓、碰撞、浸泡、火燒、過充、過放、短路、鹽霧等10余類極限試驗。此外，電池組還會經(jīng)歷涵蓋機(jī)械、熱力學(xué)、電氣、壽命、性能等各個方面百余項系統(tǒng)與整車測試。
上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心則于 2015 年在上海浦東金橋成立，是通用汽車全球第二家及北美之外第一家電池裝配中心。
上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心
別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組，正是在這里完成組裝生產(chǎn)。
電芯堆垛和電池模組裝配過程中，電芯和模組的上料、裝配、運輸和電池模組測試的全線工藝操作全部由機(jī)器人或機(jī)械手智能完成，自動化率達(dá)到100%；而且，機(jī)器人每一次的上料/下料/搬運過程中精度在0.1mm以內(nèi)。
據(jù)工程師表示，整條生產(chǎn)線下來人工檢驗員的數(shù)量并不多，而且，他們只負(fù)責(zé)對機(jī)器的誤操作進(jìn)行糾正。不過，這兩條生產(chǎn)線現(xiàn)階段并不忙碌，在雷鋒網(wǎng)探訪的當(dāng)天下午甚至是「停工」?fàn)顟B(tài)。
通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的關(guān)鍵零部件，不僅在裝配過程中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時采集、監(jiān)控和預(yù)警，還通過完備的產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，擁有各自的“身份證”。
比如，經(jīng)過了全線無誤的操作的電芯外包裝上會打印一個二維碼，只有這些帶有二維碼的電芯產(chǎn)品才能下線，而且，通過掃描二維碼還能對該電芯進(jìn)行精準(zhǔn)溯源，追溯產(chǎn)品在何時何地經(jīng)過何人之手。
另一個技術(shù)亮點是超聲波焊接。工程師向我們解釋道，使用超聲波技術(shù)來焊接電芯極耳無熔焊缺陷，而且不會對鋁、銅等半導(dǎo)體等材料引起高溫污染及損傷，減弱了極耳撕裂風(fēng)險。
超聲波極耳焊接
具體來說，該項技術(shù)由工業(yè)機(jī)器人在視覺系統(tǒng)引導(dǎo)下準(zhǔn)確定位，自動操縱超聲波焊接頭，完成電芯正負(fù)極極耳的焊接，使電池模組形成通路。此外，針對不同的材料，可以采用不同的超聲波焊接技術(shù)。
除電芯之外，模組和電池組的安全測試的評估也不容忽視。為了確保別克微藍(lán) 6 PHEV 的片層液冷導(dǎo)熱片和微藍(lán)7的液冷回路系統(tǒng)中沒有漏點，模組裝配線會采用質(zhì)量流量法進(jìn)行泄露測試，提高測試精度、縮短測試時間。
模組焊接質(zhì)量檢測方面，若設(shè)備焊接存在虛焊、漏焊等情況，則由人工補(bǔ)焊對該點位進(jìn)行補(bǔ)焊。正如工程師此前所說的：
人工在這條產(chǎn)線上的作用基本上就是「糾錯」。
事實上，通用汽車在新能源上的投入遠(yuǎn)不止于此。
早在 1996 年，通用汽車就推出了純電動車型 EV1，這款車讓通用汽車成為了電動汽車領(lǐng)域真正意義上的先驅(qū)，但由于時機(jī)不宜，市場環(huán)境不成熟，在隨后十余年里，通用汽車基本上「放棄」了電動汽車。
盡管近年來，通用汽車開始加大對純電動汽車的研發(fā)投入，但僅僅只是從去年發(fā)布的別克微藍(lán) 6 而言，NEDC 續(xù)航里程僅為 301km，4 個月后，通用汽車再次推出了微藍(lán) 6 純電動版的新增車型，搭載續(xù)航里程也增加至 410km——在電動汽車已經(jīng)成為主流的今天，不少造車新勢力已經(jīng)突破了 600 公里續(xù)航，微藍(lán) 6 在這一方面并不具備什么競爭力。
不過，通用汽車最近已經(jīng)宣布推出 Ultium 電池系統(tǒng)和第三代全球電動車平臺，別克微藍(lán) 7 和微藍(lán) 6 HEVP 也搭載了全新一代模塊化三元鋰電池組——通用汽車也算是邁出了好的一步。
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