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誰說電池只有圓柱體?通用給電動汽車鋪路還是要靠"扁平化"

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年01月08日  

縱使還有一大票傳統派抱著內燃機不撒手,電氣化也似乎已經被欽點成了汽車未來的主力發展方向,雖然短時間內還無法動搖傳統汽車的地位,但電動技術和那些轟鳴作響的內燃機至少從話題性上已經呈現出了分庭抗禮之勢。而作為一家已經運營了一百多年的傳統廠商,通用汽車自然不會輕易落于人后,他們早就已經推出了多款電力驅動車型,并在今年十月份宣布了自己的純電動化規劃。而在今天,通用又跟我們聊了聊自己在電氣化技術中取得的成就以及成果。


其實說到電動汽車,很少有人會想到它早的誕生甚至要比卡爾本茨那臺老爺車更早,但是由于電池技術的桎梏,電動汽車在以往的漫長的時間中難以在傳統內燃機汽車的爭斗中占到便宜。而隨著技術的精進,以及吃瓜群眾們對這一邢臺騎車的接受度提高,我們才得以見到越來越多的電動汽車。


關于那些沒用太多接觸汽車的人們而言,提到電動汽車也許他們大多會立刻以"TSLA"做應答,但實際上雪佛蘭純電動汽車BOLT早在去年就已經上市,并且銷售成績也極為優良,風頭甚至蓋過了之前更為風靡的純電動汽車日產聆風。


而作為通用電動汽車們的核心,包括Bolt在內,通用手中大多數電動汽車電池似乎都和我們之前所見到的那些圓柱體電動汽車電池不太相同,通用使用了一種扁平的片狀設計,并且將它們疊合在一起來組成電力單元。其實第一眼看到這樣的電池組,還帶著傳統理念的我們很難將它和"電池"二字聯系起來,這樣的疊片式電池模塊設計此前并未在通用家族之外的其他車型中見識到。


當然做出這樣的選擇并不是什么求異心理作祟,相關于那些會去直接選擇市面上比較成熟的產品解決方法的汽車廠商們不同,通用汽車的每一個細節之處大都會由自己來進行判斷和敲定,甚至會去自己研發新的技術,就如同我們這次所見到的軟包鋰電池一般,起初在設計時僅是三元材料就有111、622、532等多種選擇擺在面前。而面對部分電池在極低氣溫下不能正常工作的問題,通用將測試用混動班Velite5開到了漠河,來測試自己的電池在-65℃的環境下是否能夠穩定工作,而至少從目前來看,通用的這套電池系統還未出現過任何故障或是因設計問題導致的事故。


當然關于電池技術的研發并不只是簡單的借調一個團隊那么簡單,通用此前建立了一所北美最大的電池系統實驗室,并且2011年在上海也設立了一個同樣功用的實驗室,而這也正是我們今天探班的重要目的地。


通用幾乎所有電池技術全都是出自這所實驗室之手,他們目前使用的疊片式電池使用了一套將含鋰金屬氧化物化合物壓涂在金屬鋁箔上,負極則由石墨涂在金屬銅箔上的設計。雖然理論方向并不算的新鮮,但通用正是依托這樣的設計實現了更高的能量密度和使用壽命,并且擁有圓柱體電池無法比擬的散熱性能,所以從另一面提高了電池的安全性和可靠性。


當然安全性并不是隨口說說,在通用的電池實驗室中,他們還準備了數種"折磨"電池的方式,例如長時間充放電壓力測試、模擬極限使用環境溫度下的穩定性,并且通過嘗試不同的原料配比,通過它們的化學反應來研制出更適合搭載在車用電池中的新型材料。


雖然一輛電動版通用Bolt擁有288節這樣的疊片式電池,但實際上關于電動汽車電池而言并不存在濫竽充數的問題,因為互相串聯的電池們無法擺脫木桶效應帶來的直觀表現,他們所能展現出的實力取決于電池網絡中性能最差的那節電池。所以為了更好的監控自己的電池狀態,通用還打早了一套電池管理系統,可以實現監測系統內每一節電池的電壓,掌握電池運行情況。同時他們還將整個電池組劃分出數個區域,用溫度傳感器關于不同區域的電池芯片進行熱場感知,而這也正是通用引以為傲的電池管理系統的整合管理。


這樣的技術加持下帶來的效果還是非常直觀的,通用Velite5增程式混合動力車行純電動續航里程達到了116公里,最新款Bolt也能實現380公里的續航里程。不過并不能說通用借此就可以一勞永逸,比如作為一家老牌傳統汽車制造廠商,通用的一部分電動汽車是由之前的內燃機車型演化而來,不難看出這一部分車型在電氣化之后可能適配的并不算完美,比如說汽車底盤為電池組要專門開辟一部分凸起等等,而通用自己研發的這些疊片式電池由于模組比較固定,所以很難讓自己去適配所有車型。


所以我們看到通用也在研發多種規格的電動汽車電池,來適配更多的通用汽車車型。不過我們還是有理由相信,親手打造每一項技術,并且擁有如此研發底蘊的通用,在未來的電動化市場中也還是會有著不俗的競爭力。


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