[愛卡汽車新能源頻道原創]
在7月份,別克微藍6純電動車型的銷量達到了3411輛,高居當月新能源銷量排行榜的第三位,對於別克和上汽通用而言,這是一個不小的突破。隨著消費者對新能源汽車的品質和安全性有了越來越高的要求,上汽通用在新能源領域的巨額投入終於獲得了市場的認可。
同樣是在7月,新車別克微藍6PHEV和微藍7正式上市,讓上汽通用的新能源陣營進一步擴充。這兩款新車在三電技術方面有很多獨到之處,特別是電池系統採用了國內比較少見的軟包電芯。下面我們就來聊聊別克微藍車型電池系統的技術特點。
別克微藍6混動(詢價模塊,請勿手動編輯,如需刪除,請在圖片上右鍵刪除詢價)
通用汽車早在1996年就推出了純電動車型EV1,這款車讓通用汽車作為電動汽車市場化的先驅被載入史冊,但是不成熟的市場環境也讓通用汽車成為了先烈。在隨後的十多年裡,通用汽車暫時放下了電動汽車,轉攻混動技術,推出了頗為成功的增程式電動車Volt。而在最近,通用汽車又推出了Ultium電池系統和第三代全球電動車平臺。
通用汽車在新能源領域的技術儲備極為豐厚,這與它對研發的重視是分不開的。通用汽車在美國和中國都有獨立的電池實驗室,並設立了電池試製生產線,用於電池原型開發和各類型的試驗認證。所以,通用汽車有能力與供應商合作開發電池。微藍車型的電芯在LG化學領先的技術方案基礎上進一步優化,採用了專屬配方與設計。
在電池應用前通用汽車會在實驗室裡進行3-5年的電芯驗證與測試,包括擠壓、碰撞、浸泡、火燒、過充、過放、短路、鹽霧等10餘類極限試驗,其中振動試驗時長是國標的9倍,高低溫交變試驗時長是國標的10倍,腐蝕強度試驗的時長是國標的12倍,並在溫差範圍-40℃~85C的環境艙下,模擬不同地區使用工況,確保電池結構安全。
2015年,上汽通用汽車動力電池系統發展中心在上海浦東金橋成立。它是通用汽車全球第二家及北美之外第一家電池裝配中心,與通用全球同步專攻電池系統的設計、研發、測試、生產。這裡採用與通用汽車北美一致的先進組裝工藝、技術標準和品控管理,擁有基於自動化、數位化、網聯化的智能製造體系。
微藍系列車型的電芯由供應商提供,電池包的生產則由上汽通用汽車動力電池系統發展中心完成。在這座先進的電池工廠裡,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%,從而避免人工操作帶來的安全風險,確保每個電池模組產品的一致性。
微藍6PHEV是一款插電混動車型,它的電池組位於車輛的後軸上方,電池總容量為9.5kWh,車輛在純電模式下的行駛裡程為60km。
車用動力電池的電芯主要有三種:圓柱電池、方形電池、軟包電池。通用旗下的EV和PHEV車型全部採用來自LG化學的軟包電池作為電芯。軟包電池的能量密度較高,但一致性比較差,需要先進的電池管理系統。
為了讓軟包電芯始終工作在適宜的溫度下,通用汽車專門開發了一套獲得了專利的片層液冷技術。
這套液冷系統的核心是帶毛細液冷管道的導熱片。它的厚度僅為0.2mm。在冷卻片上均勻分布著導流槽,冷卻液在裡面流動,加速了熱量的傳導。
在導熱片的邊緣,我們可以看到細密的進/出水口。
每2個電芯與導熱片、泡棉、模組框架組合起來構成一個MINI堆垛單元。26個MINI堆垛單元組合起來形成了一個電池模組。
微藍6PHEV的電池包裡有2個電池模組。模組安裝完畢之後,再由人工安裝線束、電壓電流溫度採集模塊、繼電器總成、手動開關等電子元器件,電池包就基本完成了。
最後需要蓋上由高強度V0級SMC複合材料製造的電池組上蓋。電池包的上蓋和託盤嚴絲合縫,令別克微藍6的電池組具備了IP67級防水能力。在生產過程中,系統會多次測試液冷系統的氣密性,避免冷卻液發生洩露。
微藍6PHEV:片層液冷技術
別克微藍7(詢價模塊,請勿手動編輯,如需刪除,請在圖片上右鍵刪除詢價)
微藍7是一款純電動車型,它的電池包容量為55.6kWh,車輛在NEDC綜合工況下的續航裡程達到了500km。
微藍7的電池容量大幅度增加,如果繼續採用微藍6PHEV的小電芯,那麼電芯的數量將會超過500個,這樣一來整個電池包將會非常複雜,成本也會很高。為了避免這種情況,微藍7採用了新的電芯,它依然是由LG化學生產的軟包電芯,不同之處在於它的體積和容量都有所提升。
2個電芯與一塊泡棉、一套框架組合在一起構成了電池包裡最基礎的電池模塊。其中泡棉的作用既是緩衝電芯之間的擠壓,也包括傳遞熱量讓電芯的溫度保持均勻。
在電池模塊內並沒有微藍6PHEV那種帶毛細液冷管道的導熱片,電芯的熱量是通過金屬的電芯罩蓋向外擴散的。
電池模塊緊密貼合在一起構成電池模組,再由電池模組構成電池包。微藍7的電池包裡共有288個電芯,每三個電芯並聯在一起,然後再全部串聯起來。電池包被固定在電池託盤上,託盤採用抗拉強度達到1500Mpa的超高強度熱成型鋼,能夠有效避免電池包在碰撞時受到擠壓。
託盤與電池並不直接接觸,在它們之間還有冷卻板,其內部是供冷卻液流通的管道。
兩個物體之間貼合地越緊密,熱量傳遞就越快。在我們的電腦中,為了加快CPU、顯卡的散熱,往往會在晶片與散熱器之間圖上一層導熱的矽脂。基於同一原理,在微藍7的電池模組與冷卻板之間有一層導熱膠墊,它能夠讓熱量的傳遞更快更均勻。這套冷卻系統保證了電池組在-35℃~55℃的寬泛環境溫度下工作性能穩定。
在電池模組上分布著一些數據接口,通過線纜把芯的電壓、電流、溫度等數據向上傳輸。
電芯的各項數據匯總到VITM模塊當中,後者實際上就是我們經常會提到的BMS電池管理系統。系統會監控每一個電芯的狀態,並統一調配電池的輸出、冷卻系統的運行,讓電池能夠發揮出最高的效能並保持長久的壽命。
編輯點評:電池並非汽車企業所擅長的領域,所以大部分車企把電池的研發完全交給了供應商去完成。但通用汽車並不是這樣,其完善的電池研發、生產、測試能力給我們留下了很深刻的印象,它是真正掌握了新能源核心技術的車企。
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文章由易車號作者提供