tb騰博會國際娛樂:美系入局!通用Ultium纯电平台解析

2021-04-21 23:16:43 作者:杜庆炜
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  【太平洋汽车网 技术频道】2021年上海车展上,凯迪拉克智能纯电概念车LYRIQ首次全球亮相。作为凯迪拉克全新的纯电SUV,其量产车型将于年内开启预售,2022年上半年国内上市。美系品牌对待新技术向来都是十分狠的,它们会倾向于花大价钱研发最前沿的技术放到量产车上。对于LYRIQ而言,它的亮点除了33英寸弧面OLED屏幕、Super Cruise超级智能驾驶系统外,还有就是Ultium智能纯电平台。

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Ultium智能纯电平台是什么?

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  想要纯电车拥有最佳的表现,选择一个全新的纯电平台来打造纯电新车是绕不开的事情。再强的油改电车型,本质只是一台背着电池走的车,跟智能纯电车还是有差异的。显然通用也明白这样的道理,于是通用研发出了Ultium纯电平台。未来通用旗下的凯迪拉克、别克雪佛兰都会使用这个平台打造纯电新车。预计到2025年,上汽通用将会有10款以上基于Ultium平台打造的国产新能源车型。

  Ultium平台整合了通用汽车26年来的电气化经验和前瞻技术优势,上汽通用汽车泛亚汽车技术中心参与了该平台底层架构的同步设计开发,并依托高度本地化的业务链体系,实现了Ultium平台车型的国产和近100%零部件的本土化采购。

Ultium纯电平台亮点

灵活

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  Ultium平台具有高度灵活的特性,可以用一个词来概括,就是“以少见多”。它采用了灵活的电芯方案,极大提升了工程研发和技术落地的效率。同时,此举也使电芯可以采用多种排列方式,籍此实现更高的整包能量密度。

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  通过可替换、可升级的电池模组,加上智能化的电池管理系统,组成了一个核心的电池架构,它能满足不同形式的电池配置。通过3款电机模块的组合,可以组成5种不同的驱动单,为不同细分市场带来性能差异化的产品。

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  从悍马纯电动皮卡凯迪拉克LYRIQ开始,包括未来更多电动车产品,都将采用Ultium平台提供的近20种电池和电驱的搭配组合。如今,Ultium平台被同步引入中国这个最大的电动车市场,凭借它高度灵活性,产品将大规模落地。

  依托上汽通用汽车高度本地化的业务链体系,实现了Ultium平台近100%零部件的本土采购。NCM三元锂电池是为中国市场选择的最优方案。2种不同电量的三元锂电芯,通过串联或者并联,组成2种不同电量的模组。

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  在初期阶段,会生产8模组、10模组和12模组三种不同电量的电池包。三款电池包零件共用率高达约80%,所有零件接口100%通用。搭配3种电池包,带来3款业内领先的模块化电驱,它们采用高度集成设计,最高可实现了8合一集成。通过电池包和电驱的有机组合,可实现7种不同的驱动系统,提供不同的加速性能和续航里程,以满足不同客户的需求。

智能

  未来,电动化汽车必须具有极高的智能化属性,Ultium平台实现了业内首次在量产电动车上采用WBMS无线电池管理系统,这同样是“以少胜多”的又一次演绎。以往,需要为不同的电池包设计不同的线束布局,但这一次WBMS无线电池管理系统的出现,彻底改变了这一现状,它使用无线通信去协同管理每个电芯和电池模组的表现。美系入局!通用Ultium纯电平台解析

  Ultium平台电池包去掉了电池包90%的线束,降低整包重量的同时,有助于提升续航里程的提升,也为搭载更多电芯创造了空间。同时,更少的线束连接也让生产装配的自动化流程大为简化,生产质量和效率都能有所提升。除了上述提到的优点,当电池包从车辆上退役,无线管理系统使得电池回收时不需多少重新设计即可简单便捷二次利用。

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  无线电池管理系统是Ultium平台的独特优势之一,它不仅使电池系统的管理变得更精准实时,同时在电池的布局和配置上也可以更轻松灵活。采用WBMS这种智能化的核心技术,Ultium平台可说是为面向未来而打造。它可以轻松支持功能的升级和电芯配方的优化,如同现在的智能手机一样。

  随着科技的不断创新,Ultium平台未来也会持续升级。通过采用这一独特的技术,能更好地运用未来不断涌现的新科技。

安全

  凯迪拉克已经在电动技术领域具备从研发、试验、验证到生产的全链路体系能力。Ultium平台的第三个关键元素,就是“安全”。 通过采用不断更新的安全技术,可以赢得更多消费者的信任。Ultium平台满足ASIL-Dwww.msc88.com级别的系统功能安全要求,这是汽车行业电子电气系统安全的最高标准。电池的安全,是电动车安全的基石。Ultium平台的电池安全由行业领先的电池热管理技术与物理防护架构两大层面组成。其开发和测试严格遵循了通用汽车全球新能源车相关标准,并高于国标要求。

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  对电池安全的承诺,首先从电芯开始。通过联合本土供应,基于811三元锂电芯的基础配方,为Ultium平台共同研发出中国市场的优化配方。通过正极材料的纳米级原子包覆和定向掺杂,电芯的热稳定性提升10%;负极搭建了高速离子通道,并运用最新的材料和优化的工艺,进一步延长电芯工作寿命,提升快充的能力。

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  在电芯之间,使用了纳米级航天材料——新一代气凝胶作为隔热材料,能有效降低电芯间温度传递;同时,当电芯个体热失控时,可通过安全阀和排气通道,可快速排出高温气体。每个模组配置了集成式全独立液冷板,在电池分断单元里也放置了液冷板。比起业内常见电池包集中式液冷板设计,Ultium平台的冷却系统设计更高效,换热效果提高约10%,籍此电池模组寿命整体可提高约15%。得益于这套先进的热管理系统和电池配方的优化,Ultium平台可以支持电池在全生命周期内进行快充,对电池容量几乎没有衰减的影响。

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  除了行业领先的热管理系统,针对整车碰撞时的安全风险,Ultium平台拥有强化过的全新电池物理防护架构。Ultium平台电池壳体使用了高强度的井字形框架结构,当中,采用了多根超高强钢横梁进行加固,整包的超高强钢占比37.5%,高强钢占比约61%,抗挤压能力达到国标的3倍,达到同行业最高水平。防水壳体还应用了更加精密、更加稳固的激光焊接,轻松实现IP6K9K高压喷水密封等级。

  更特别的是,以车侧的柱碰为例:国际和国内的柱碰标准都是考察车侧单一位置柱碰性能,而上汽通用汽车完全超越该标准,模拟车侧从A柱到C柱多位置进行柱碰,以此考察电池包各区域的强度。同时,为适应国内各种使用场景,还增加底部球击工况、过铁轨工况等多种考验,让整车安全更上一层楼。在碰撞发生后,车辆还可实现5秒内主动放电,确保事故后的救援安全。通过无数个这样的细节设计,使得Ultium平台的整车可以全方位满足电压、电能、物理防护、电力系统负载端绝缘的电动车五星安全的设计标准。

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  凭借着灵活、智能和安全这三大元素带来的优势,上汽通用汽车将通过Ultium平台快速推动企业电动化的产品布局。从这个角度来看,虽然上汽通用当下在纯电的赛道上是有点缓慢,但在全新平台加持下,上汽通用可以高效快速地投放具备竞争力的智能纯电产品。未来这几年,新能源市场可以说是愈发精彩了。(图/文/摄:太平洋汽车网 杜庆炜)

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    杜庆炜 高级编辑

    自幼深受日系车毒害,来自吐槽星的工科男。

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