易车原创 在今年的4月份,上汽通用“2021科技体验日”上公布了旗下未来的电动化及智能网联化战略布局,并带来了全新的Ultium平台。而在今天,10月15日,这个比较难记的英文名有了一个中文名——奥特能超级工厂。从平台发布,到此次正式投产使用,表明上汽通用正在加速电气化布局,也意味着在新能源核心部件的本土化制造能力迈上新的台阶。
Ultium奥特能超级工厂凯迪拉克LYRIQ电池模组据上汽通用领导透露,凯迪拉克旗下纯电SUV LYRIQ电池模组将从奥特能超级工厂生产,新车将于年内开启预售,并于2022年在国内上市交付。未来到2025年,上汽通用汽车将推出10款以上基于奥特能电动车平台的国产新能源车型,覆盖别克、雪佛兰和凯迪拉克三大品牌和多个细分市场。
Ultium奥特能超级工厂外景上汽通用汽车Ultium奥特能超级工厂位于上海浦东新区金桥,采用与通用汽车北美一致的设计标准来打造。它由原上汽通用汽车动力电池系统发展中心升级而来,规划产品线覆盖轻混、插电式混动、纯电动等全系新能源车电池系统。
微蓝6电池模组从进入奥特能工厂,诺大的厂房可看到的工人很少,基本上整个生产过程实现全自动化装配,而且电池包组装过程很少看到线束,提升电池安全性。除了LYRIQ电池模组从这里生产,还有微蓝6的电池模块也在这里组装。
电池包一般在装配结束后,需要测试其性能。传统的做法是用接头插拔来测试,而这样多多少少带给零件损伤。所以奥特能电动车平台的电池管理系统采用了业内首创的无线通信技术,不需要对零件接触,提升装配质量和产线效率。
全球率先采用无线通信技术检测电池模组性能该系统可模拟电池包在实际的运行工况是怎么样的,测试结果也非常可靠,确保电池包在使用过程的安全性和性能。此外,测试电池包放电过程中的多余能量进行回收再利用,反馈至电网,降低生产过程中的能源损耗。
系统可模拟整车真实行车工况进行电池包电性能的全面检查电池性能测试台架由于电池壳体和电池冷却系统的密封装配过程直接关乎后期的安全问题。?为使得在装配过程的高安全性,密封测试是电池系统制造过程中极为关键的工艺之一。
电池包的气密性测试标准是行业平均限值的10倍电池壳体100%来料要进行气密性检测奥特能电动车平台的电池系统生产线从零部件开始,运用高精度气密仪对来料、过程及总成进行100%气密性检测,且结果任何一个环节都可以追溯来源。据了解,官方称该电池整包气密性测试限值比行业平均限值严苛10倍。
电池振动试验模拟全球严苛路况和环境值得一提的是,常规的密封性测试方法耗时长且易受环境影响,因此奥特能超级工厂通过对现有泄漏测试曲线数据进行统计分析,运用机器学习方法建立预测算法模型,能够快速、高效、精准地获得测试结果。
在电池生产的涂胶、合盖等工艺,全部由基于数字孪生技术的机器人自动完成。设备加工方案在设计初期,会针对轨迹、速度、出胶量等工艺参数进行数百次虚拟仿真,生产时将仿真运行后的最优程序输出到现场设备,并配合3D视觉手段进行多重质量保证,全系统实现测量精度小于0.1mm,约为一根头发丝的直径。而得益于自动化和高精度的智能装配工艺,电池包可以实现整包IP67防尘防水和IP6K9K高压喷水防护的密封等级。
数字孪生机器人结合3D视觉定位进行高精度安装奥特能超级工厂的电池包组装采用了超声波定位拧紧技术,通过超声波发生器及接收器精确定位拧紧螺栓位置,以确保螺栓拧紧顺序及拧紧质量。拧紧过程中100%监控拧紧扭矩及角度,并将拧紧信息上传至IT系统,使每一个电池装配环节的数据均可追溯、可查询。
超声波定位拧紧技术一台奥特能电池系统需要通过4次泄漏测试、2次电性能测试、4次IT系统比对检测,以及百余项视觉系统及传感器的检测,严苛的测试标准,确保产品交付质量。
全文总结:随着奥特能超级工厂的投产,加上3月份启用的泛亚新能源试验大楼和广德电池安全试验室这两座“三电”系统试验中心,上汽通用在新能源整车制造,从技术研发到落地全过程已经具备强悍实力。除了明年即将推出的首款车型凯迪拉克LYRIQ电池模组从这里生产,未来我们将期待从这里走出更多的新能源产品,带给消费者更安全、更智能和更性能的电动化驾乘体验。
干货来了!揭秘上汽三电技术的前世今生与未来
随着时间进入2月,工信部也公布了最新的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》与《道路机动车辆生产企业及产品公告》,在这之中买车君发现其中多了不少新能源车的身影且个个看点十足,这对于2020年有计划购入的朋友来说算得上一大喜讯,接下来就让我们一起看看有哪些车型值得期待?
国产特斯拉Model?3后驱长续航版
说起特斯拉关注新能源车的消费者应该都不陌生,而进入2020年后,特斯拉国产Model?3车型的交付也让国内的新能源市场竞争再次加剧。
作为特斯拉中国官网最早下架的Model?3车型,长续航后轮驱动版Model?3似乎今年将以国产形式正式回归,从最新的工信部申报目录中可以看到,新版Model?3与目前在售的标准续航车型从外观来看没有任何区别,不过一些细节信息还是透露出了其后驱长续航的身份,如整备后质量达到1745公斤,与此前进口后驱长续航版的1753公斤相差不大。除此以外,电机最大功率为202千瓦,也比国产标准续航升级版的175千瓦提升不少。由此看来,国产特斯拉Model?3后驱长续航版似乎也真的离我们越来越近,至于售价上有多大惊喜,还要等新车真正上市时才能揭晓。
广汽新能源Aion?V
作为广汽新能源品牌下的第三款产品,Aion?V近日出现在了工信部申报目录中,可以看到新车外部为浓浓的Aion家族风格,但由于车身尺寸限制,其定位要低于中型纯电SUV?Aion?LX。
与Aion?LX相同,Aion?V整体外观极为简约时尚,透露出一股浓烈的新能源车气质,其中封闭式前进气格栅、与两侧大灯相连的黑色装饰带,都是Aion家族SUV车型的标志,与此同时隐藏式门把手、悬浮式车顶的设计,也可以看得出其继承了老大哥Aion?LX的设计元素。车身尺寸上,Aion?V由于定位略低长宽高分别为4586*1920*1728毫米,轴距2830毫米。关于电动车最重要的续航成绩,目前仅知新车搭载一台最大功率135千瓦的永磁同步电机,具体续航里程暂不知晓。
比亚迪汉EV
今年1月,比亚迪正式发布汉系列车型官图,作为品牌旗下中大型豪华轿车,比亚迪汉在纯电动与插电混动两个版本中运用了双外观设计,其中纯电车型运用了比亚迪E-SEED?GT概念车的诸多设计元素,整体未来感十足。
从最新的工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》可知,目前比亚迪汉EV拥有两个版本,其中单电机车型最大功率163千瓦,峰值扭矩330牛·米,综合工况下续航里程可达605公里;而双电机版车型则在前后均配备了一个永磁同步电机,其前电机与单电机版本参数相同,后电机最大功率200千瓦,峰值扭矩350牛·米,综合工况下续航里程550公里。两车均配备了磷酸铁锂蓄电池,能量密度达到每公斤140瓦时。比亚迪汉EV的出现,也让我们对今年的自主品牌纯电动车型有了更多期待。
几何C
前不久,几何正式发布了旗下首款SUV车型几何C官图,并且买车君在工信部最新车型的申报目录中,也再次发现了几何C的身影,这似乎也预示着新车将在未来不久正式来到我们视野中。
相比刚刚公布的官图,本次申报图信息暴露了更多新车的细节信息,其中几何C整体外观延续了几何品牌针对纯电动车型的设计风格,与此同时车身整体风格更加接近吉利帝豪GSe,有种跨界车型风范。不仅如此,贯穿式尾灯、悬浮式车顶等时下流行的元素也一同出现在新车中,整体符合其年轻定位。
动力方面,新车将搭载最大功率150千瓦的永磁同步电机,配备来自宁德时代的三元锂电池组,综合工况下续航里程根据车型不同分别为400公里与520公里。?
别克VELITE?7
2019年4月,别克首款纯电车型VELITE?6正式上市,而在工信部申报目录与产品公告中,品牌第二款纯电动车VELITE?7也终于现身,让我们对别克2020年的新能源车有了更多期待。
从申报图来看,别克VELITE?7设计语言与VELITE?6如出一辙,其中镰刀形前大灯组、横贯两侧的黑色装饰条都非常熟悉,而前包围两侧黑色饰条与车身整体的锋利棱线,也为新车增添了几分年轻气息。车身侧面造型比较紧凑,长宽高分别为4264*1767*1616(1618)毫米,轴距2675毫米,整体尺寸与昂科拉接近,未来或定位小型纯电SUV。VELITE?7车尾处的设计也有别于目前别克的燃油车型,贯穿式尾灯的加入既简洁又时尚。
动力方面,VELITE?7将搭载一台来自LG的永磁同步电机,最大功率130千瓦,综合工况下续航里程500公里。?
买车君说:
在本次工信部公布的两个目录中,我们再次看到了不少新能源车身影,虽然它们之中大部分都没有具体发售时间,但是不得不说一批新车的出现又让消费者对2020年的新能源市场有了新的期待。若其中恰好有您所喜爱的那款,买车君建议大家不妨再等等,兴许在2020年就能将它带回家!?
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[汽车之家?新能源]?补贴退坡、疫情突发、特斯拉强势杀入,过去这段时间对国内新能源车企而言,可谓寒冬已至,变革成为传统车企求发展的主旋律。在过去半年里,上汽荣威正在由内而外发生着变化,先是品牌的Logo巨变,随后伴随着新车型的发布,新三电系统技术也逐渐浮出水面。作为品牌“硬实力”的体现,上汽荣威在三电系统上究竟有什么新进展?集成上汽最先进技术于一身的E2平台又究竟是个什么东西?在前不久的媒体沟通会上,上海汽车集团股份有限公司副总工程师、上汽技术中心副主任朱军先生,为我们揭开了谜底。
◆从E0到E2的战略布局
目前,上汽新能源的三电系统已经形成了三个代际的产品体系,其中E0为第一代,衍生出来的产品包括较早前已经发布的荣威Ei5、荣威ERX5、MARVEL?X等;而接下来刚刚上市的荣威R?ER6以及将要上市的荣威R?MARVEL-R采用了上汽的新一代三电技术,代号为E1。按照官方的说法,这一代是在E0的基础上进行了优化改进,从而带来更优异的表现;而E2则代表了上汽的下一代三电技术,这套系统将会基于全新的电动车平台进行研发,按照朱军先生的说法E2是下了“大血本的”。 以上明白了上汽三电技术的代际关系,接下来就便于我们向大家介绍不同代际之间究竟有着怎样的性能提升。不过需要跟大家解释一下,尽管我们今天聊的是三电技术(电机、电池以及电控)但其中电控的概念较为宽泛且模糊,而我们通常所说的电控一般是指电机的逆变器以及电池的电源管理系统,它们也决定了电机以及电池的性能,因此接下来我们将通过上汽的电机以及电池技术两个方面,来解读荣威三电系统目前的技术状态。◆上汽电机技术状态及未来发展
一谈起电机的性能,我们通常比较关注几个参数,包括功率高低、体积以及重量大小等。接下来,我们也就着这些参数来谈谈上汽电机技术当前的成果以及未来的发展方向。 上面的来自上汽官方,能够看出E0状态的电机峰值功率较低,体积大且笨重,功率密度只有1.1kW/kg。相比之下,E1的电机功率密度达到了1.97kW/kg,相比E0电机显著提高,这也就意味着在相同功率下,E1的电机重量可以大幅降低,而更小的重量有利于车辆续航里程的最大化。 8层Hair-pin电机绕组技术可以看作是E1电机技术进步的最大功臣,我们知道Hair-pin电机相比传统圆形铜线绕组的一个主要优势是通过改进铜绕组的形状从而获得更高的槽满率,提升电机的功率密度,同时改善绕组的散热表现以及运行噪音。 其实在E0的电机上就已经采用了Hair-pin电机绕组技术,只不过只有4层,而在E1上,绕组层数翻倍,达到8层。更多的绕组层数有利于减小趋肤效应(导体在通交变流电时,内部的电流向导体表面聚集的现象)对电机性能的影响,从而提升电机效率、功率密度以及扭矩密度。 然而电机最大效率只能在特定的转速/扭矩区间才能够展现,因此大家其实更应该关注的是电机的高效率工作区间的大小。从图中我们能够看出8层Hair-pin电机的转速从12000转拓展到15000转,在电机达到14000转的时候依然能够实现94%的电机效率,而4层Hair-pin电机在超过12000转的时候就无法达到94%效率了,这意味着配备4层Hair-pin电机的车型在高速行驶时会更为耗电,而8层Hair-pin电机则能够在相同电池容量的情况下,带来更长的续航里程。 采用同轴布局的好处是相比E0电机的平行轴设计,更加节省电机横向空间。当该电机布置在前机舱时,能够减小前机舱的长度,让车辆更为紧凑。不过由于同轴布局并不能很好的降低电机的纵向空间,因此E1电机只能够支持前驱布局。因为如果将该电机放到后轴,会侵入后备厢或后排空间。 至于E2电机,将会继续使用8层Hair-pin绕组技术,但我们从上面的参数表能够看出,该电机无论是在峰值功率、最大扭矩还是工况下的最高效率以及功率密度上,都有了显著的提升。至于这种提升是怎么实现的,朱军先生并没有明确的介绍,但向我们指出了突破的核心方向。 但电机定子与转子的温度数据又十分关键,因为一旦超过一定温度就会导致退磁,影响电机寿命。因此温度模型的建立和有效冷却措施的实施是实现用同样的电机尺寸做出更大功率的关键,这需要花很大精力来建立Know-How。 而在结构方面,E2电机将会回归平行轴布局,主要是因为这种布局能够一定程度上压缩电机的纵向空间,便于将其放置在后轴上,同时减小对车内空间的侵入。相信此时您应该也领悟到了什么,是的,不同于E1的前驱布局限制,配备E2电机的车型将优先采用后驱布局。 如果电机布置在前方用于驱动前轮,那么前轮很容易会突破与地面摩擦力的极限,造成打滑;而后轮由于拥有更大的下压力,因此配合更大扭矩的电机,能够获得更优异的性能,这是E2电机要优先布置于后驱车型的原因。 不过,这样设计对车辆平台的要求较高,因此从E2代际的三电系统开始,上汽才会引用完全自研的新一代纯电架构,只有采用这样的架构,才能够最大化的发挥出新一代电驱动系统小体积、高性能的优势。此外,还有一点值得一提的是,目前E1的电驱动系统已经支持局部的FOTA,而到了E2电机,将能够通过5G技术实现更快、更高效、更全面的FOTA。说到这里,编辑都开始满心期待了呢。◆上汽电池技术状态及未来发展
不同于燃油车更注重驱动系统的研发,在电动车领域电池技术的发展同样起着至关重要的作用。上汽的研发团队也深知这一点,因此一直牢牢把控着电池的自主研发能力,目前除了电芯,其它的电池相关技术基本上都是上汽工程团队自研的结晶。 电池技术的发展目前受多种因制约,包括成本、能量密度、安全性、以及充电速度等,这些因素彼此之间也存在着一定程度的此消彼长关系,如何取舍是摆在主机厂面前一道艰难的选择题。 随着荣威R?ER6的推出,荣威正式配备了下一代E1电池。新一代的电池在技术参数上全面超越E0代的产品,主要体现在成本更低、能量密度更大、容量更高且更安全。那么荣威是如何做到这一点的呢? 为了实现更高的能量密度,荣威采用了大模组电池技术。我们知道传统的动力电池包内含有多个电池模组,每个电池模组里面又包含着多个电芯。这样的布局使得很多空间被模组占用,而其本身并不能存储电能,因此模组越多,电池包内部的空间利用率就越低。 根据朱军先生的说法,当前E1电池包的能量密度最高能够达到180Wh/kg,要知道这样的表现是在采用523(电池正极材料镍钴锰的配比为5:2:3)的三元锂电池体系达到的,能够让搭载的车辆实现600km以上的工况续航里程。 在编辑看来这样做一方面能够在提升能量密度的同时降低生产成本,另一方面也有助于产品的后期维护。毕竟采用CTP技术以后,一个电池包相当于一个模组,电芯与电芯之间全部用胶水固定,并不利于后期维护。 上汽也在拓宽相同体积下E1电池包的容量范围,根据目前规划,E1的电池包能够实现50kWh、60kWh以及70kWh三种容量,分别对应400km、500km以及600km三个级别的续航里程。其中容量最低的版本采用了磷酸铁锂电池,这种电池在保证安全性与续航里程的同时,使电池成本下降了约15%,未来新款荣威Ei5以及名爵EZS就将采用这款电池包。 在E0时代,上汽的电池包容量相对较低,除了成本因素的制约以外,其实还有一大原因,就是非常注重电池的安全设计。而到了E1时代,上汽对安全性的要求又达到了一个新的高度,那就是要求电芯在出现热失控的半小时内不会扩散到其它电池。这个标准来自于美国的UL-2580电池安全标准,可以说是非常严苛了。 为了实现E1电池的安全目标,朱军先生表示上汽目前光做热失控管理测试烧掉的电池包数量就达到了近五六十套,而以当前的E1的技术状态来看,最差的热失控表现也能够坚持大约40分钟而不发生扩散。 为了实现一体化铸铝托盘的设计,上汽花了不少精力,先后研究了挤压铝加搅拌棒摩擦焊技术以及高压压铸技术。不过这两种技术都不能实现托盘的一体成型,最终上汽联合供应商通过研究低压浇筑技术实现了铸铝托盘的一体成型,不仅实现成本的降低,而且单这一个零件就使重量减轻了17kg,这样的表现让朱军先生非常得意。 然而,在两年之后将要推出的下一代E2电池还将给我们带来更多惊喜。包括电池容量将会提升到100kWh,能量密度将会突破200Wh/kg,电池类型也将在磷酸铁锂以及三元锂体系之外再额外增加新的体系,而电池厚度则会相比现有产品大幅下降,达到110mm,热失控水平甚至要控制在L0级,也就是几乎不会发生扩散的情况。此外充电速度也要缩短一半的时间。可以说E2电池的技术指标几乎在每一项,都要大幅超越当前的技术水平。 值得一提的是,新一代电池并没有因为引进更先进的技术而导致成本增加,相反却有了成倍的下降。朱军先生向我们表示:“E0的电池包每Wh的成本正常在1块多接近2块;到了E1已经降到9毛左右,到8毛的也有;到了E2应该是6毛左右。”全文总结:
当被问及在三电系统这一块,上汽相对于其它车企的优势究竟是什么的时候,朱军先生明确的告诉我们:我们追求成为全能冠军,不是在某一个点上特别厉害,而是追求整体的实力,就像高尔夫、凯美瑞车型,它们的销量非常好,特色是可靠性,在其它方面既没有长板,也没有短板,上汽追求的也是这样的产品。 回顾上汽过去发布的产品,我们发现它的确没有跟风市面上续航里程为王的产品逻辑,而是在安全、效率、性能等多个维度进行发力,所以我们能够看到只有35kWh电池容量的荣威Ei5,用上了热泵空调;只有53kWh电池容量的MARVEL?X拥有三台永磁电机,并搭载了上汽自研的超越离合器来解决车辆惯性滑行时产生反电动势的问题。这些技术眼目前可能还没有引起大家的注意,但他们构建了上汽在新能源领域的技术根基,并在E1产品上进行了大幅优化,而等到E2代产品出现之时,或许上汽的新能源车型会厚积薄发,我们不妨拭目以待。(图/文?汽车之家?胡永彬)
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