動力電池是新能源車型重要的核心組成部分,是為動力系統提供能量的重要“器官”,沒有靠譜的電池組支持,性能再優秀的動力系統也無法發揮全力。而通用汽車作為較早探索汽車電動化的品牌,對此有著深刻的理解。近期上市的微藍6 PHEV、微藍7兩款車型上所搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組,就是憑借通用汽車在電池領域的深厚底蘊和最新技術成果進行了定制化研發和設計,具備了節能高效、耐久性強、安全可靠等特點。
定制化電芯高效、穩定
與很多品牌主要以外包采購獲取電池不同,上汽通用始終堅持與電池供應商合作開發電池,尤其是深度參與電芯的開發。別克微藍6 PHEV和微藍7所選用的三元鋰電芯,正是以LG化學先進的電芯技術為基礎,針對兩款車型進行了特別優化,從而形成了專屬的配方與設計。定制化的電芯能夠具備更高的能量密度,同時因為具有更好的溫度適應性和耐久性,使得電池組循環壽命較長。
(微藍7搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組)
此外,由于別克微藍7是一款純電車型,使用的電池也比微藍6 PHEV更多,因此微藍7的電池組還特別在電芯間使用泡棉隔絕散熱,緩解電芯后期充電時的膨脹;在電芯框架與散熱片使用長螺栓緊固,保證電芯的堆疊穩定性。
在電池比較敏感的溫度控制方面,微藍6 PHEV和別克微藍7兩款車型的動力電池系統均搭載了通用汽車自主研發的電芯級智能溫度管理系統,并根據這兩款車各自的結構、造型、性能等方面進行了定制化匹配。
其中微藍6 PHEV電池組采用了通用汽車專利的片層液冷技術,每兩個電芯之間都安裝了厚度只有0.2mm,且帶液冷管道的導熱片。在實際運轉的過程中,冷卻液可通過非常細小的管道流動,高效地進行熱量傳導,以此保證每個電芯始終處于最佳狀態。其環境溫度適應范圍寬達-35℃~55?C,能帶來更長久的使用壽命和更加穩定的性能。
而微藍7由于使用了更多的電池,因此在每兩片電芯間布置一塊導熱片,導熱片將直接與電池組底部的水冷結構相連,并根據電池實時溫度狀態進行主動冷卻或加熱,讓電池能夠保持溫度均一性和良好的低溫放電性能。
此外為了達到更高效控溫的效果,微藍7的電池組底部水冷結構采用了雙流道蛇形設計的水管,能讓水流更快地流動,溫度更快地傳導,讓電池組能在-35℃~55?C的環境溫度下保持工作性能穩定。
定制化電池包緊湊輕薄,安全可靠
在電池內部做足功課后,電池包的外部結構也同樣根據車型進行了定制化處理,以進一步提升安全性。
微藍6 PHEV和微藍7的電池包均應用先進的輕量化復合材料,使得電池包緊湊輕薄,節省了車身使用空間,為車內的乘坐及載物空間提供了更多余地。此外電池包還采用了IP67級密封設計,可達到較高等級的防塵效果,還能在深1米的水中浸泡30分鐘不進水,這些都能保障電池組不受到粉塵和水的傷害。
而對于微藍7的電池組,上汽通用還進行了強化設計,通過裝配具備加強筋的鋼制托盤,配合微藍7高強度的BFI一體化車身結構,為電池組在遭遇碰撞提供較強的結構防護。
定制化布線與監測系統成為最后一道關
除了提高自身的防護措施以外,電池組周邊環境以及軟件系統的安全性也很重要。而微藍6 PHEV和微藍7兩款車型在這方面同樣使用了上汽通用的先進技術。
其中微藍6 PHEV主要對布線進行了優化。別克微藍6 PHEV前艙中的高壓線束均采用橫向出線,保證車輛在發生碰撞時,高壓線束仍能保持完整,再加上關鍵區域還會采取高壓線束包裹防割袖套,以此有效降低高壓線斷裂起火的隱患。同時,高壓線束的連接部分都采用二次鎖結構,避免高壓線的松脫及誤觸碰。此外,高壓線連接的零部件外殼都采用雙路接地設計,避免因內部絕緣保護被破壞,導致車輛的使用者或周圍的人觸電。
而微藍7則通過智能軟件系統加強安全性。其具備智能充電保護、充電口雙路溫度檢測、智能故障提醒、碰撞自動斷電、電量自動均衡等智能管理系統,在行車和充電時能對動力電池的電壓、溫度、電流等狀態進行實時監測,如果發現異常會及時通過車內和車外設備,以及后臺云端協同報警。
此外,當發生碰撞后,微藍7能同時進行“電壓安全評價”、“電能安全評價”、“物理防護安全評價”、“負載絕緣電阻評價”,超過目前國家的行業標準。其雙重冗余的主動斷電功能,能在碰撞后1秒內斷開繼電器、5秒內完成主動放電電壓降低到60V以下(國標要求為60s),并可在車外強制關閉高壓系統和氣囊系統,確保事故發生后,車輛外部不會產生對救援不利的安全隱患。
設計為先,測試為證
從上面的介紹,我們能夠看到上汽通用對別克微藍6 PHEV和微藍7兩款車型在動力電池性能和安全性方面的定制化設計。那么這樣的設計是否真正有效呢?
據上汽通用介紹,微藍6 PHEV和微藍7的電池在通用汽車的獨立電池實驗室里,成功通過了擠壓、碰撞、浸泡、火燒、過充、過放、短路、鹽霧等10余類極限試驗。其中很多實驗規格都超過了國內行業標準,如振動試驗時長是國標的9倍,高低溫交變試驗時間是國標的10倍,腐蝕強度試驗的時長是國標的12倍。此外,上汽通用還在溫差范圍-40℃~85℃的環境艙下,模擬極熱、極寒、高海拔地區的使用工況,看電池的結構是否安全。另外,這些電池組還會經歷機械、熱力學、電氣、壽命、性能等各個方面百余項系統與整車測試,確保電池組在更長生命周期使用過程中的安全性。
總結:
以往我們經常能看到某一款車的外觀采用了定制化設計,某一款車的配置能夠個性化搭配,但這些選擇都是消費者能看到的樣式、能觸碰的功能,可以說是“表面功夫”。而關于動力系統,特別是電池系統的定制化卻鮮有人做。這或許是因為研發成本所限,也可能僅僅是因為沒有看到這樣做的價值。
不過我們認為這樣的定制化還是有必要的,它能為車輛提供更符合自身定位、更加高效安全的動力系統,從而提升產品在市場上的競爭力和消費者中的口碑。上汽通用正是深諳這一點,因此花費巨大的成本對動力系統進行定制化研發。而對搭載了定制化技術的別克微藍6 PHEV和微藍7在市場中的表現,我們將充滿期待。
來源:第一電動網
作者:黃河
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