穿越「無人之境」,別克微藍的三元鋰電池煉成記

雷鋒網按，毫無疑問，動力電池系統是新能源汽車電氣化技術最關鍵的部分。同時，隨著電動汽車市場大門進一步打開，近年頻發的電動汽車自燃事件也無不在挑動公眾的神經。

「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(公眾號：雷鋒網)有幸前往上汽通用汽車動力電池發展中心參觀。作為別克品牌「電動化、網聯化、智能化、共享化」戰略布局的重要落子，別克微藍 7 和微藍 6 PHEV 車型的電池組，以及電池組生產線的神秘面紗也由此揭開。

新一代模塊化三元鋰電池組 

事實上，在 2019 年 4 月，別克就已經正式推出了微藍 6 純電動車型，這是別克在中國的首款純電動產品。不過，當時這款車搭載的電池容量為 35kwh，NEDC 續航裡程僅為 301km。

在剛剛過去的 7 月，別克推出微藍 6 PHEV，搭載別克全新的 eMotin 智能電驅系統。同時期，純電動 SUV 微藍 7 問世，基於通用第二代純電動平臺，搭載 55.6kwh 電池組，NEDC 續航裡程達到 500km。

不同於大多數車企單純的向電池供應商購買電池進行組裝，上汽通用汽車更偏向於深度參與電芯開發的方式，與電池供應商長期合作開發電池。

比如，上文所提到的別克微藍7和微藍6 PHEV選用的三元鋰電芯，均在LG化學的技術基礎上進一步優化了配方與設計，從而使電池的能量密度更高，壽命更長。 

微藍7（左）和微藍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7和微藍6 PHEV動力電池系統採用了通用汽車專屬的電芯級智能溫度管理系統，並根據兩款車各自的結構、造型、性能和其他需求進行了度身定製。 

微藍7的每兩片電芯間會布置一塊導熱片，導熱片直接與電池組底部的水冷結構相連，可根據電池工況實現主動冷卻或加熱。電池組底部的水冷結構進出水管採用雙流道蛇行設計，更利於電池模組的溫度管理。而且，別克微藍7的電池組還在電芯間使用泡棉隔絕散熱，緩解電芯後期充電時膨脹，從而引發安全隱患。

微藍6 PHEV電池組則採用了通用汽車專利的片層液冷技術，每兩個電芯之間都夾有帶毛細液冷管道的導熱片，厚度僅為0.2毫米，冷卻液在毛細管道裡流動可加快熱量的傳導。

微藍 6 PHEV 電池組冷卻片

據介紹，這兩款電池組的溫度適應範圍均在 -35℃~55℃。

在用材方面，微藍7和微藍6 PHEV的動力電池應用輕量化複合材料，因此電池包的造型比較緊湊輕薄，IP67級密封設計則可保證防塵，以及車輛在涉水時的電池組安全運轉。

微藍 7 電池包底部還採用帶加強筋的鋼製託盤設計，減小碰撞給電池組帶來的傷害。整體車身方面，微藍7採用高性能BFI一體化車身結構，高強度鋼材應用比例高達78%，這也在很大程度上保護了電池包的安全。

雷鋒網探訪電池實驗室和生產線

通用汽車中國前瞻技術科研中心-電池實驗室

在全天的參觀中，雷鋒網一共實地走訪了兩個地點——通用汽車中國前瞻技術科研中心-電池實驗室和上汽通用汽車動力電池系統發展中心-微藍7和微藍6 PHEV電池組生產線。 

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，當中設立了自己的電池試製生產線，用於電池原型開發和各類型的試驗認證。在每一款電池投放市場前，通用汽車會在電池實驗室裡進行 3-5 年的電芯驗證與測試。

據工作人員介紹，通用汽車在 10 年前就已開始對電池實驗室進行投入。如今，微藍7和微藍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餘類極限試驗。此外，電池組還會經歷涵蓋機械、熱力學、電氣、壽命、性能等各個方面百餘項系統與整車測試。

上汽通用汽車動力電池系統發展中心則於 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發展中心

別克微藍7和微藍6 PHEV搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組，正是在這裡完成組裝生產。

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器人或機械手智能完成，自動化率達到100%；而且，機器人每一次的上料/下料/搬運過程中精度在0.1mm以內。

據工程師表示，整條生產線下來人工檢驗員的數量並不多，而且，他們只負責對機器的誤操作進行糾正。不過，這兩條生產線現階段並不忙碌，在雷鋒網探訪的當天下午甚至是「停工」狀態。

通過數位化技術的應用，微藍7和微藍6 PHEV的關鍵零部件，不僅在裝配過程中實現了數據實時採集、監控和預警，還通過完備的產品信息追溯系統，擁有各自的「身份證」。

比如，經過了全線無誤的操作的電芯外包裝上會列印一個二維碼，只有這些帶有二維碼的電芯產品才能下線，而且，通過掃描二維碼還能對該電芯進行精準溯源，追溯產品在何時何地經過何人之手。

另一個技術亮點是超聲波焊接。工程師向我們解釋道，使用超聲波技術來焊接電芯極耳無熔焊缺陷，而且不會對鋁、銅等半導體等材料引起高溫汙染及損傷，減弱了極耳撕裂風險。

超聲波極耳焊接

具體來說，該項技術由工業機器人在視覺系統引導下準確定位，自動操縱超聲波焊接頭，完成電芯正負極極耳的焊接，使電池模組形成通路。此外，針對不同的材料，可以採用不同的超聲波焊接技術。

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 6 PHEV 的片層液冷導熱片和微藍7的液冷迴路系統中沒有漏點，模組裝配線會採用質量流量法進行洩露測試，提高測試精度、縮短測試時間。

模組焊接質量檢測方面，若設備焊接存在虛焊、漏焊等情況，則由人工補焊對該點位進行補焊。正如工程師此前所說的：

人工在這條產線上的作用基本上就是「糾錯」。

結語

事實上，通用汽車在新能源上的投入遠不止於此。

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域真正意義上的先驅，但由於時機不宜，市場環境不成熟，在隨後十餘年裡，通用汽車基本上「放棄」了電動汽車。

儘管近年來，通用汽車開始加大對純電動汽車的研發投入，但僅僅只是從去年發布的別克微藍 6 而言，NEDC 續航裡程僅為 301km，4 個月後，通用汽車再次推出了微藍 6 純電動版的新增車型，搭載續航裡程也增加至 410km——在電動汽車已經成為主流的今天，不少造車新勢力已經突破了 600 公裡續航，微藍 6 在這一方面並不具備什麼競爭力。

不過，通用汽車最近已經宣布推出 Ultium 電池系統和第三代全球電動車平臺，別克微藍 7 和微藍 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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