首先在汽車“通往零排放”的道路上，電力驅(qū)動(dòng)是必由之路。性能優(yōu)秀的動(dòng)力電池，則依賴于電池系統(tǒng)核心技術(shù)與電池制造技術(shù)。龍叔上周就深入到上汽通用的實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)力電池發(fā)展中心去深入了解別克VELITE6的動(dòng)力電池技術(shù)及生產(chǎn)細(xì)節(jié)，收獲頗深，與君分享。

動(dòng)力電池系統(tǒng)對(duì)于新能源汽車的重要程度不言而喻，在暫時(shí)還體驗(yàn)不到別克VELITE6實(shí)車之前，我們先了解一下插電式混動(dòng)車別克VELITE6動(dòng)力電池是怎樣打造的吧。

通用汽車目前已有3款新能源產(chǎn)品投放中國市場，包括凱迪拉克CT6插電式混合動(dòng)力車、別克VELITE5增程式混合動(dòng)力車及寶駿E100純電動(dòng)車，前兩款龍叔都有體驗(yàn)過。作為別克品牌“電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化”戰(zhàn)略布局的重要落子，插電式混動(dòng)車別克VELITE6插電式混合動(dòng)力車及其姊妹車型VELITE6純電動(dòng)車也將陸續(xù)上市。

定制的緊湊輕量化電池包

別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池組是圍繞車身結(jié)構(gòu)量身定制，整個(gè)電池包外觀特征非常明顯，由防火高強(qiáng)度復(fù)合材料構(gòu)成的上蓋和金屬下蓋組成，不僅大幅提升電池組的剛度、強(qiáng)度和耐久性，電池包能量密度也由此有所增長。得由于更小的體積，車身內(nèi)的乘坐空間也會(huì)因此更充裕。

我們都知道鋰電池的活性會(huì)因溫度變化而變化，為了始終讓電池能工作在最舒適的工作溫度里，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池采用了冬暖夏涼的液冷結(jié)構(gòu)，并且是電芯級(jí)獨(dú)立液冷系統(tǒng)，其工作溫度范圍寬達(dá)-30℃~55℃，環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng)。

專利片層液冷技術(shù)，使電池組散熱循環(huán)能夠精準(zhǔn)分布到每個(gè)電芯單元進(jìn)行冷卻，確保整片電芯溫差控制在2℃以內(nèi)，有效保證了電芯的一致性。

作為保持電池系統(tǒng)冬暖夏涼的核心部件——毛細(xì)管冷卻片，厚度僅為0.2毫米。設(shè)計(jì)巧妙的冷卻片導(dǎo)流槽在電池上均勻分布，冷卻液可在流道槽內(nèi)流動(dòng)帶走熱量；還可通過線圈加熱冷卻液，使電池升溫，即使在極端寒冷環(huán)境下，也能確保電池處于最適宜的工作溫度。

有了液冷之后，電池包的密封異常重要，IP67級(jí)防水防塵密封設(shè)計(jì)已是同類最高等級(jí)，不僅將任何塵埃固體物杜絕在外，而且在車輛涉水時(shí)亦保證電池組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

電池系統(tǒng)試驗(yàn)室

別克VELITE6插電式混動(dòng)車動(dòng)力電池組，是由上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心組裝生產(chǎn)，龍叔有幸參觀到了生產(chǎn)制造的全過程，近距離體驗(yàn)到全球領(lǐng)先的電池組智能生產(chǎn)線和組裝工藝。

在實(shí)地組裝過電池模組之后，龍叔體會(huì)到了電池模組的復(fù)雜程度，深刻感覺到自動(dòng)化勢在必行。上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心電芯和模組的上料、裝配、運(yùn)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(dòng)化率達(dá)到100%，避免人工操作帶來的誤操作和質(zhì)量不穩(wěn)定，確保每個(gè)電池模組產(chǎn)品的一致性和可靠性。

芯片堆垛和電池模組裝配工藝中，機(jī)器人每一次的上料/下料/搬運(yùn)過程中精度在0.1-0.2mm以內(nèi)，極大提高了產(chǎn)品的裝配效率、準(zhǔn)確性和質(zhì)量穩(wěn)定性。在裝配工序后，還通過壓力控制復(fù)查確保整體質(zhì)量的穩(wěn)定性。

每一個(gè)關(guān)鍵零件都可智能追溯

我們可以看到每一個(gè)零部件都有一個(gè)二位碼，習(xí)慣性用手機(jī)掃碼之后，掃出來的結(jié)果是一組連貫的數(shù)字，這些數(shù)字其實(shí)就是這個(gè)零部件的“身份證”；通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，不僅在裝配過程中實(shí)現(xiàn)了零部件數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控和預(yù)警，還能通過產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，可精準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)追溯。

電池裝配過程中分電芯、模組和電池組三個(gè)級(jí)別，都需要分別進(jìn)行功能性、電性能和電氣絕緣等安全檢測和評(píng)估，保證電池裝配線安全生產(chǎn)和出廠產(chǎn)品質(zhì)量。其中電池組的電性能測試需要通過高熱靈敏度、-20℃~+350℃超寬溫度范圍的紅外熱成像探測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非接觸的全產(chǎn)品輪廓范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度變化監(jiān)測，確保別克VELITE6動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量和測試安全。

高壓互鎖安全防護(hù)體系

在別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池出廠之前，還需要通過多重嚴(yán)苛測試，包括數(shù)千項(xiàng)零部件與子系統(tǒng)測試項(xiàng)目，并且針對(duì)每個(gè)潛在危害，至少有3條獨(dú)立安全保護(hù)措施，以確保電池系統(tǒng)安全，達(dá)到生命周期內(nèi)系統(tǒng)失效率小于<10-8/h，高于行業(yè)普遍水平10倍以上。通過電池系統(tǒng)擠壓測試、機(jī)械沖擊、外部火燒測試、過充保護(hù)、短路保護(hù)、耐久及防水浸泡測試等，并在溫差范圍-40℃~85℃的環(huán)境艙下，模擬極熱、極寒、高海拔地區(qū)的使用工況，確保電池結(jié)構(gòu)安全。動(dòng)力電池系統(tǒng)組裝到別克VELITE6車型上，經(jīng)歷百余項(xiàng)系統(tǒng)與整車測試，確保電池組在更長生命周期使用過程中的安全性。

若發(fā)生碰撞事故，高壓互鎖安全防護(hù)體系會(huì)檢測到高壓零件的接插件是否松動(dòng)或者高壓線是否切斷，并及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施，智能切斷電池繼電器和輸出電壓，防止漏電發(fā)生。得益于高標(biāo)準(zhǔn)安全設(shè)計(jì)，別克VELITE6插電式混動(dòng)車的動(dòng)力電池系統(tǒng)即使受到擠壓，也不會(huì)導(dǎo)致電芯電極接觸、高壓線路短路或冷卻系統(tǒng)泄露等風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，有效防止二次事故傷害。

總結(jié)

從小小的一片電芯到組裝成電池單體再組裝成整套電池包，在先進(jìn)的自動(dòng)化工廠內(nèi)，工人的數(shù)量甚至要比我們參觀者都要少，自動(dòng)化生產(chǎn)最大限度地規(guī)避了人為造成的不穩(wěn)定因素，生產(chǎn)無論從效率還是品質(zhì)管控，都有著極大意義。先進(jìn)的電池工廠對(duì)于一步步走向零排放之路的汽車廠商來說，是根基式的，上汽通用汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心作為通用汽車全球第二家電池組裝機(jī)構(gòu)，該中心對(duì)標(biāo)美國布朗斯敦電池組裝工廠，嚴(yán)格遵循全球統(tǒng)一的生產(chǎn)流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通用汽車全球執(zhí)行副總裁兼通用汽車中國公司總裁錢惠康先生就表示中國對(duì)于實(shí)現(xiàn)‘零排放’的愿景至關(guān)重要。