鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:494次 | 2021年11月24日
重性能而藐視補(bǔ)貼 通用對(duì)動(dòng)力鋰電池“很認(rèn)真”
上周參加了上汽通用Velite5媒體溝通會(huì),內(nèi)容很學(xué)術(shù),我很喜歡,但是還是有些不太懂,雖然有問(wèn)答環(huán)節(jié),但是咱也不能太自私問(wèn)太多問(wèn)題是不。一般作為編輯,參加完活動(dòng),就要著手開(kāi)始寫(xiě)稿,雖然回去略晚,但還是在晚上重新溫故了下技術(shù)要點(diǎn),并寫(xiě)出一篇新聞稿。不過(guò),其實(shí)自己并不滿意,因?yàn)橥ㄓ玫幕靹?dòng)技術(shù)有太多值得深入挖掘的東西,根本不是一篇文章能說(shuō)完的,所以就有了后面這幾篇文章。有人說(shuō)我太敬業(yè),其實(shí)只是我的工程師思維較重而已。
第一篇文章先從動(dòng)力鋰離子電池開(kāi)始。說(shuō)到通用在動(dòng)力鋰離子電池上的應(yīng)用,那肯定要提EV-1,如它的名字一般,它是通用汽車研發(fā)并量產(chǎn)的第一款電動(dòng)汽車,同時(shí)也為全球現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)通用推出Volt(沃藍(lán)達(dá))這款跨時(shí)代的增程式新能源汽車時(shí),通用汽車公司副總裁羅伯特·魯茨就說(shuō)到:“當(dāng)年的EV-1算是打開(kāi)了電動(dòng)汽車的市場(chǎng),Volt(沃藍(lán)達(dá))的問(wèn)世也是從中吸取了多寶貴相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),EV-1創(chuàng)造了一個(gè)輝煌的成就。
動(dòng)力方面,EV-1采用兩臺(tái)42kW三相感應(yīng)電機(jī)作驅(qū)動(dòng),動(dòng)力鋰離子電池是Delco德科公司供應(yīng)的鉛酸蓄電池,總共32塊電池模組,每次充滿電后最大續(xù)航里程可以到90英里(144公里)左右,最高行駛時(shí)速為80英里(128公里)。后來(lái),有缺陷的Delco鉛酸蓄電池被鎳氫蓄電池替代,續(xù)航里程也隨之新增到110英里(177公里)。可是,EV-1電動(dòng)汽車還是會(huì)因?yàn)槔m(xù)航里程和充電時(shí)間給消費(fèi)者帶來(lái)極大的不便,2000年,通用公司停止了EV-1的生產(chǎn),標(biāo)志著一代“神車”就此煙消隕落。
總結(jié)EV-1續(xù)航不足與充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的不足,通用在EV-1系列高科技技術(shù)的基礎(chǔ)上推出了Volt(沃藍(lán)達(dá))插電式增程式混動(dòng)技術(shù),它不僅解決了新能源汽車?yán)m(xù)航與充電問(wèn)題,甚至將新能源汽車的動(dòng)力總成架構(gòu)提高到混動(dòng)的極致--那就是全車速工作最優(yōu)區(qū)間。由于太過(guò)先進(jìn),沃藍(lán)達(dá)甚至獲得美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬的力挺,所以它的技術(shù)含量真的不是吹噓,有關(guān)這個(gè),我會(huì)在后面的別克藍(lán)智能電驅(qū)那里詳細(xì)說(shuō)明。
從EV-1的鉛酸電池與鎳氫電池,到了沃藍(lán)達(dá),彼時(shí),鋰離子動(dòng)力鋰離子電池也趨于成熟,通用為自己的插電增程式混動(dòng)系統(tǒng)選擇了LG化學(xué)的電芯。另外,凱迪拉克CT6混動(dòng)與雪佛蘭Bolt也是采用LG化學(xué)電芯,雖然通用還未透露Velite5采用的電芯品牌,但我估計(jì)LG化學(xué)的可能性最大。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
Velite5的動(dòng)力鋰離子電池采用了高能比長(zhǎng)壽命型三元軟包鋰離子電池,擁有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。電池包由96個(gè)電芯串聯(lián),然后兩個(gè)并聯(lián)一起,一共192個(gè)電芯,電池包重量為183Kg,總能量為18k?Wh,與凱迪拉克CT6插混的18.4相差0.4k?Wh,這與通用的動(dòng)力鋰離子電池模塊化設(shè)計(jì)有關(guān),下文會(huì)提到。
由于都是T型構(gòu)造,我們可以假定CT6動(dòng)力鋰離子電池布置來(lái)想象Velite5的動(dòng)力鋰離子電池布局,如下圖,T型動(dòng)力鋰離子電池布置在后排座椅后面與中央過(guò)道,一方面更能確保碰撞安全,另一方面是節(jié)省尾箱空間,但不足在于后排中央地臺(tái)過(guò)高,所以后排中間坐人就比較辛苦了。
動(dòng)力鋰離子電池作為新能源汽車上重要儲(chǔ)能裝置,是混動(dòng)/電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件,其性能直接影響混動(dòng)/電動(dòng)汽車的性能。目前電池普遍存在循環(huán)壽命短、使用性能受溫度影響大等缺點(diǎn),加之車輛空間有限,電池工作中出現(xiàn)的熱量累積,會(huì)造成各處溫度不均勻從而影響電池單體的一致性,從而降低電池充放電循環(huán)效率,影響電池的功率和能量發(fā)揮,嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控,影響系統(tǒng)安全性與可靠性。
而Velite5的動(dòng)力鋰離子電池具備全球領(lǐng)先的BMS電池?zé)峁芾砑夹g(shù),通過(guò)片層式液冷結(jié)構(gòu)有效保證電池系統(tǒng)的環(huán)境溫度適應(yīng)性,整車在-30~60?C的環(huán)境下,電芯的各個(gè)部分都能得到一致的冷卻或加熱效果。其中冷卻與加熱是通過(guò)電芯之間的鰭片實(shí)現(xiàn)的,另外,為了靈活配置電池組的外形和容量,相應(yīng)的電池組按照電芯進(jìn)行了模塊化的設(shè)計(jì)。
水冷散熱鰭片
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
包含水冷散熱鰭片和電芯的電芯模組
電芯模組組裝成電池組的組裝示意模型
最后就是動(dòng)力鋰離子電池的安全與衰減問(wèn)題。在前兩年新能源汽車市場(chǎng)井噴之際,新能源汽車的一大堆問(wèn)題也隨之顯現(xiàn)出來(lái),最重要的就是安全問(wèn)題,比如電動(dòng)汽車各種自燃問(wèn)題、三元鋰暫時(shí)不適合裝配在客車上等;還有,隨著新能源車主越來(lái)越多,很多車主都會(huì)反映用了一兩年電池衰減特別嚴(yán)重,本來(lái)可以跑一百五六十公里,實(shí)際可能一百公里都不到。
而這些明面上的問(wèn)題恰恰是阻礙新能源汽車難以推廣的原因之一,不過(guò),就像總理說(shuō)的“?!迸c“機(jī)”并存,機(jī)會(huì)只給有準(zhǔn)備的人,市場(chǎng)只為有準(zhǔn)備的車企。
除了動(dòng)力鋰離子電池一些常規(guī)測(cè)試,通用這套動(dòng)力鋰離子電池采用模塊化設(shè)計(jì),都配有單獨(dú)的液冷電池管理系統(tǒng),在研發(fā)階段經(jīng)過(guò)了7億英里純電動(dòng)路試與12億英里累計(jì)路試,每100萬(wàn)個(gè)單體電池單元的故障低于2,所以安全性問(wèn)題有很大保障。另外,通用汽車的動(dòng)力鋰離子電池在全球范圍內(nèi)已積累了近20億公里的行駛里程記錄,沒(méi)有一例因?yàn)殡姵啬芰克p原因返廠維修,表明它的衰減控制地相當(dāng)好,至少在消費(fèi)者的期望之上。
電動(dòng)汽車時(shí)代點(diǎn)評(píng)
對(duì)Velite5的動(dòng)力鋰離子電池要說(shuō)的就是這么多,其實(shí),真正好的東西,有太多值得去大書(shū)特書(shū),而本文也只是拋磚引玉,希望未來(lái)能夠更多了解它的動(dòng)力鋰離子電池設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。
說(shuō)完Velite5的動(dòng)力鋰離子電池,我們?cè)賮?lái)聊下它的市場(chǎng)。根據(jù)我目前掌握的資料看來(lái),Velite5已經(jīng)進(jìn)入新能源汽車推廣目錄,而且沒(méi)有因?yàn)椴捎庙n國(guó)電池而被踢出,如下圖,在目錄上它被列為插電式混合動(dòng)力汽車。所以,既然已經(jīng)承認(rèn)它的新能源汽車身份,那么新能源汽車的系列特權(quán)它也應(yīng)該享有,比如上海的新能源牌照?
另外,電動(dòng)汽車時(shí)代從上海經(jīng)信委獲悉最新上海新能源汽車目錄,其中凱迪拉克CT6等6款車型無(wú)法取得新能源補(bǔ)貼,其原因應(yīng)該是采用的電芯未進(jìn)入動(dòng)力鋰離子電池目錄,所以就無(wú)法獲得新能源補(bǔ)貼,而Velite5上市之后也是如此。然而,據(jù)上汽通用官方表示:通用不采用國(guó)產(chǎn)電池重要是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)電池在能量密度、一致性等性能上還有待提高,而Velite5的定價(jià)不懼新能源補(bǔ)貼,通用相信只有真正融入新能源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)才是好的品牌。