電池和電池工廠,某種意義上可以說是電動車的「生命線」之一。
在北京車展前舉行的別克品牌之夜上,通用發佈了插電混動版的 VELITE 6 以及純電動 SUV 概念車 Enspire,但是除了這兩臺新車,其實還有一項比產品更重要的事情公之於眾:集研發+製造於一體的上汽通用動力電池系統發展中心正式投入運營。
為什麼說這個電池中心(工廠)在某種程度上比產品更重要?因為在電動車零部件體系和供應鏈體系裡,電池/電池組是核心中的核心。它既是整車成本大頭,又是像傳統汽油車發動機一樣的存在。
ElonMusk 的觀點是一定要把電池生產製造掌握在自己手裡,這樣有利於降低成本,也有利於擺脫對於供應鏈的依賴。這種垂直整合的趨勢可能對所有想造電動車的整車廠都是一種必然。
在此之前,寶馬已經開始電池的本土化戰略,他們在瀋陽建立了華晨寶馬動力電池中心。
上汽通用要在中國建電池工廠的消息是在 2016 年 8 月「官宣」的。經過 2 年的時間,行業的熱度越來越高,入局的玩家也越來越多。而上汽通用旗下也有越來越多的電氣化車型推出,例如雪佛蘭邁銳寶 XL 混動,別克「雙君」混動,凱迪拉克的 XT5 輕混,CT6 PHEV,再加上未來純電車型的產品佈局,電池工廠的上馬就可以說是上汽通用整體發展進程中承前啟後的大動作了。
這個工廠位於上海浦東金橋的凱迪拉克工廠廠區內,佔地面積 32520 平方米,產能尚未透露,但只看面積的話,達到了寶馬電池工廠的 3 倍、投資額更是其數倍,產能潛力可想而知。工廠裡規劃的產品線包括液冷和風冷電池組裝配線,覆蓋輕混、全混動、插電混動(含增程式)、純電動等全系新能源車電池組。
這個圖裡的工序叫風冷電芯上線
液冷電芯的超聲波焊接
液冷模組堆疊
液冷電池包下線
通用在動力電池上的技術積累有目共睹,早在 1996 年通用首次推出 EV1 電動車(經常被大家拿出來講故事)續航在 130 公里左右,到 2016 年推出雪佛蘭 Bolt 純電動車,續航里程高達 383 公里(EPA 標準下),另外還有凱迪拉克凱雷德與雪佛蘭 Tahoe 雙模混動、雪佛蘭沃藍達增程式混動等技術標杆型的電動化車型,幾十年的技術積累不容小覷。
以我們熟悉的凱迪拉克 CT6 PHEV 為例。它搭載的 18.4kWh 電池組,由 192 個電池單體構成,可以實現 80 公里的純電續航里程,這個數字在 PHEV 領域處於相當領先的水平。同樣的電池組容量,搭載在增程式插電混動車別克 Velite 5 上面,可以實現 116 公里的純電續航里程。CT6PHEV 和 Velite 5 採用的片狀軟包電芯的單體電壓是 3.8V,整個電池組體積 154L,質量 183kg,體積能量密度 119Wh/ L,質量能量密度 101Wh / kg。
這裡插播個細節:去年我們曾經參觀過通用在上海的電池研發實驗室,在那個實驗室裡,他們的工程師會對各種不同類型的電芯甚至電池正負極材料配比進行研究,目的就是為了「know how」。
而在去年 12 月,通用汽車中國的電氣化技術探秘體驗日上,通用汽車中國科學研究院,鋰離子電池電解液研發工程師孔德文就曾表示,在他們看來,就鋰離子電池現有的材料體系來說,還有很多技術空間值得去努力:」比如,鋰離子電池的負極材料如果從石墨換成一個純鋰金屬材料,它的能量密度可能提升好多倍。另外傳統的鋰離子電池用是的液態的電解液,如果換成一個薄薄的固體電解質的話,它的能量密度也可以提高。通用的電氣化工程師其實不滿足於現有的侷限,而是關注許多行業內的前瞻技術,並在內部進行更多研究。畢竟,只有自己真正瞭解電池是怎麼回事,才能更好地佈局供應鏈,提高供應效率,當然最根本的是掌握話語權。
另外需要指出的是,通用在電池熱量管理上更是推群獨步。以別克 VELITE 6 為例,片狀電池和柱狀電池相比,自身具備更好的散熱特性,而在 VELITE6 的 pack 設計上,為了保證電池組在最佳溫度下工作,通用的工程師在電池間佈置金屬散熱板,散熱片上刻有流道槽。冷卻液可在流道槽內流動帶走熱量。在低溫環境下,加熱線圈可以加熱冷卻液使電池升溫。這樣的操作使電池保持在最佳狀態,大大提高電池性能並延長電池使用壽命。(PS:雖然電芯一般都是由供應商提供,但是電池組設計,卻大多由整車廠完成)
通用電池技術的可靠性也是有數據可查的:截至 2017 年 12 月,通用汽車旗下包括雪佛蘭沃藍達在內的五款電氣化車型的車主已累積了 26 億英里(約合 42 億公里)的純電動行駛里程。
目前在建的上汽通用電池工廠將會採用通用最新一代電池技術,也就是說通用在 EMS 能量管理系統、電池組模塊設計、電池封裝技術等關鍵領域掌握的技術積累將會在上汽通用呈現。同時,作為通用全球第二家電池工廠,該工廠還會採用與通用汽車北美電池裝配廠一致的、全球領先的組裝工藝和技術標準。
在上汽通用佈局的同時,國內新造車企們也在自建工廠:威馬步伐最快,2018 年 3 月 28 日,威馬在其溫州生產基地舉行了 EX5 首臺量產車試裝下線儀式,開啟量產進程;在 2017 年 5 月,小鵬汽車整車項目發佈儀式在廣東肇慶舉行,總規劃 3000 畝,一期項目建成投產後,預計將年產 10 萬輛;蔚來自建工廠就稍慢點,在 2018 年 2 月蔚來確定把整車基地將搬到嘉定外岡鎮,規劃土地 800 畝左右,並將在今年年中動工,但是首款量產車型 ES8 仍選擇與江淮合作生產。與新造車企相比,上汽通用明顯優勢更大,本來在國內就有汽車生產基地,如今電池工廠正式落地,還有通用在新能源汽車眾多技術加持,使上汽通用擁有更多的籌碼。
從新能源汽車興起至今,動力電池成本始終是難以逾越的一道坎,隨著國家新能源汽車補貼開始滑坡,並將在 2020 年淡出,如何將成本降低成為各家造車企業的課題,電池作為最貴,最「通用」的部分,自然會被作為切入點。在國內設立自家電池工廠就成了一種新的最行之有效的方式。很明顯上汽通用在動力電池上的佈局更快一步,在這個變革不斷的新造車市場,上汽通用未來還會有怎樣的舉動,我們很是期待。
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