走向纯电动化 通用汽车在华新能源之路

1通用汽车在中国/海外的新能源计划

  在2017年的10月份,通用汽车公布了其走向纯电动化的路径,并推出一系列重要举措,以实现零排放的愿景。而作为通用汽车规模最大的市场,中国将成为通用汽车实现纯电动未来的最前沿之地,那么,通用汽车会在中国搞些什么来实现纯电动化呢?

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通用汽车在中国的新能源计划

  通用汽车中国公司电气化总工程师Jennifer Goforth表示:“一百多年过去了,电动汽车正以更强势的姿态,重新回归公众的视野,甚至有望成为二十一世纪最主流的轿车车型。”

  国内越来越多的厂商开始关注并且进入新能源领域,新能源车型也十分的多,通用自然不会错失这个机会,Jennifer Goforth表示,目前通用汽车正在中国加速推出新的电气化车型,致力于构建一个“零事故,零排放,零拥堵”的世界。这里通用汽车所指的电气化车型,其实就是新能源车型。

  目前通用汽车在中国拥有7款新能源车型,涵盖了弱混合动力、强混合动力、插电式混合动力、增程式混合动力以及纯电动汽车这几大类的技术。从这个角度来看,通用也是唯一一家在中国引进如此多种类新能源车的合资厂商,能够提供更多的选择给消费者,同时也有助于通用对市场洞察,了解中国消费者需求。

  2017年的9月份,通用汽车全球董事长兼CEO玛丽·博拉(Marry Barra),在中国公布了通用汽车在中国电气化时间表,到2020年之前的未来四年将是通用大批量投放新能源车的井喷期,随后,通用会再用一个五年计划实现全品牌、全系列产品的电气化,到2025年,凯迪拉克、别克、雪佛兰三大品牌所有车型基本上会实现不同程度的电动化。通用如此急切的想要在中国新能源市场分一杯羹,是因为中国不仅是通用份额最大的市场,也是新能源车份额最大的市场。

通用汽车在全球的新能源计划

  可能有人会觉得,因为国内政策导向,所以通用才不得不在新能源电气化道路上越走越远快,但在海外市场,通用汽车同样给出了相同的目标,也会走同样的道路。

  通用对于纯电的执念其实并不是这几年才有,早在1996年通用就推出了全球第一辆量产电动车EV1,所以说通用其实很早期就考虑纯电汽车,但是当时的技术还没有现在那么多突破,相比于燃油车优势不大,所以没有引起能源革命。

  不过通用汽车虽然对纯电汽车的未来深信不疑,但通用不会把所有筹码都放在一个篮子里,在燃料电池方面通用也有研发投入,毕竟未来燃料电池也是其中一个可能。

2通用怎么实现国内的电气化战略
通用汽车有什么底气推进电气化战略

  通用汽车在中国乃至全世界都开始推动新能源电气化战略,能够有这样的表示,那说明通用背后已经有不少的技术以及经验积累,足以让通用保证新能源车型的质量。

  “在电气化方面,通用汽车的核心竞争力就是通过实际应用来充分验证电动汽车的可靠性”,通用汽车中国公司电气化总工程师Jennifer Goforth说道。换句话说,通用经过庞大的实际纯电行驶里程,证明了通用汽车这一套电气化系统是没有问题的。

  而对于新能源车而言,无论是插电式混合动力或者是普通混合动力、纯电、增程式混合动力,在电气化领域三大关键领域:电池、电机和电池管理系统,这也是所有电动汽车的主要组成部分。通用在这三个领域上都有了自己一些独特的技术以及积累。

电池

  说起电池,新能源车的动力电池除了是股市上炒作的标的外,也是新能源车上很重要的一环,电池组的性能对整车的性能表现有很重要的影响。

  通用汽车目前的动力电池都是通用自主设计的,通用会与供应商深度合作,全程参与电池的研发、设计、生产和电池性能的测试验证。所以有部分的人可能会误以为通用的电池组都是直接采购LG的,实际上LG只是供应商的角色,通用对电池的全部流程都有跟踪以及参与,这一点通用汽车是比较独特的,其坚持自己设计研发电池,并且通用汽车在北美和中国的电池研发中心也会开展前瞻电池技术开发。

  通用汽车目前的新能源车型上,例如CT6插电混动、君越君威混动等,都是使用而来三元材料锂离子电池,锂离子电池也是目前新能源车中的主流选择,因为其能量密度较高。不过要清楚的是,三元材料是可变的,有很多种的组合,通用汽车会根据车型来确定三元材料,例如纯电车型则需要高能量密度的三元材料,混动车型则需要充放电较快的三元材料。

  另外,通用汽车的电池有一部分(别克Velite 5、凯迪拉克CT6 PHEV等)使用的是软包封装,软包封装能够获得较高的电芯能量密度,重量也较轻,而有些则是像雪佛兰迈锐宝XL混合动力一样使用金属硬壳封装。而选择什么样的封装取决于车辆的定位以及混动形式。

  比较有意思的是通用汽车独创的叠片式电池模块设计,每个电池软包单体之间夹有一片带水道的冷却片,可以对电池进行冷却或加热,有效保证电池系统的环境温度适应性,提高了电池安全以及性能表现。

  通用从电池最基础的材料、封装全程进行设计研究,最后加上3-5年的电芯验证测试和其他的严格测试,使得通用新能源汽车上的电池组能够保持较高的质量表现。

电池管理系统

  我们都知道,电池组是由一个一个电池单体组成的,车型运行时就需要对全部电池进行管理,而这一项艰巨的工作就是电池管理系统(BMS)的职责,同样,通用也拥有自己的电池管理系统。

  以别克Velite 5为例,其电池组由192节电芯组成,而电池组的性能是由这192节电芯中最差的那节电芯所决定的。因此只有准确监测、评估到每一节电池、并且高效的管理到每一节电池,确保所有电池保持一致的良好状态,才能够实现系统的高性能、长寿命、和安全的运行。

  搭载通用自己的电池管理系统的雪佛兰Volt,自2010年从北美上市以来,未出现因电池系统安全问题导致的事故,也没有出现任何一起案例因为电池容量问题需要更换电池,这其中电池管理系统有很大的一部分功劳。

电机

  负责驱动车辆的是电机,电机的输出性能也会影响着车辆的动力表现。同样,电机也是通用汽车参与研发的,并不是直接从供应商处采购而来。

  通用汽车在电机中使用了条形绕阻,条形绕组横截面为矩形,相比传统圆形的截面绕线,直流抗阻更好的同时也具有更好的散热能力。

通用汽车中国前瞻性技术科研中心

  最后要说的是通用汽车中国前瞻技术科研中心(Advanced Technical Center),它是通用汽车全球最重要、最具综合性的设计和技术科研中心之一,其研究包括了电池、轻量化材料、先进制造工艺、发动机与变速箱系统以及车联网的驾驶体验这五个方面。

  在这里面有很重要的一项任务就是研究锂离子电池。在技术中心里面,可以自行制造锂离子电池以供测试研发、也可以检测电池的各项性能指标、还能够对电池的各项成分进行分析,其精细程度十分的高。

  由于技术中心属于保密级别,所以无法拍照,只能使用官图。上图是电池性能检测室,电池单体就放在蓝色的机器内测试,机器内能够对温度等环境进行模拟,而上海电池研发中心其测试数据是会上传到统一的数据库,北美研发中心的数据也会上传到同一个数据库。

  电池单体需要测试,电池组也是需要经过测试的,上图就是别克Velite 5的电池组在做测试。

  这些繁杂的测试研发测试,其实最根本的目的都是为了在满足电池的安全性、可靠性和耐久性前提下,提高电池的性能表现。而这样的研发态度下,通用汽车在电气化的成就也就不足为奇了。

总结

  通用汽车一直都有在新能源方面进行研究,不过通用似乎很多东西都想要试试,例如第一辆量产电动车EV1、115V的轻混君越、90V的XT5、Volt增程式混合动力等等,通用汽车在新能源方面的技术积累其实已经很多,到了现在,通用算是看清楚了未来的路,决定全面战略推进,将纯电动化落实,并且要在新能源第一大市场中国好好干一番事业,作为消费者的我们,更多具有竞争力产品上市销售自然是好事,期待通用未来更多的新能源车型进入国内。