[汽車(chē)之家 電動(dòng)車(chē)技術(shù)] 如果問(wèn)你現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)你能看到的趨勢(shì)有什么？我相信有超過(guò)一半的人會(huì)回答“電動(dòng)化”，而剩下的人也許會(huì)認(rèn)為是“自動(dòng)駕駛”。沒(méi)錯(cuò)，作為一項(xiàng)重要的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，電動(dòng)化不僅是人們談?wù)摰脑掝}，而且已經(jīng)走入了國(guó)家層面的政策制定。包括我國(guó)在內(nèi)，許多國(guó)家都規(guī)劃了在20XX年前，完全禁止純內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的銷(xiāo)售。這說(shuō)明不論是強(qiáng)混、弱混、插電式、增程式或者純電動(dòng)，電動(dòng)化的汽車(chē)時(shí)代即將到來(lái)。
不論是以上哪種“帶電”的汽車(chē)，新的“三大件”都是缺一不可的：電池、電機(jī)以及電池管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）。它們不僅不可或缺，還是決定一款車(chē)的性能、續(xù)航里程、安全性甚至是使用壽命的重要因素。那么在這三大件的開(kāi)發(fā)過(guò)程的背后都有哪些故事呢？今天我就帶你看看通用汽車(chē)在中國(guó)如何進(jìn)行這方面的研發(fā)工作。
- 你知道第一臺(tái)量產(chǎn)的純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)自哪兒么？
現(xiàn)在說(shuō)到純電動(dòng)汽車(chē)，很多人腦海中閃現(xiàn)出來(lái)的品牌有可能會(huì)是特斯拉。確實(shí)，特斯拉的產(chǎn)品不論是在性能上還是在新興科技的理念上，都相比傳統(tǒng)的整車(chē)廠商高出不少。但是你知道么，早在特斯拉成立的7年前，通用便已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)了現(xiàn)代汽車(chē)領(lǐng)域中的第一款純電動(dòng)汽車(chē)：EV1。
上面兩款雪佛蘭的電動(dòng)車(chē)目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)很難買(mǎi)到，不過(guò)上汽通用在別克君威與邁銳寶XL上引入的混合動(dòng)力車(chē)型、別克VELITE 5增程式混合動(dòng)力車(chē)以及凱迪拉克CT6的插電混動(dòng)版本，都是在中國(guó)市場(chǎng)可以選擇的電動(dòng)車(chē)解決方案。而混合動(dòng)力車(chē)的國(guó)產(chǎn)，也意味著通用也將電池技術(shù)帶來(lái)了國(guó)內(nèi)。沒(méi)錯(cuò)，通用在上海建立了一家電池系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，專(zhuān)注于電池系統(tǒng)的研發(fā)工作。
為什么只是研發(fā)？因?yàn)橥ㄓ闷?chē)并不會(huì)自己生產(chǎn)這三大件。比如電池，是外包給了LG和日立這兩家公司在全球市場(chǎng)上進(jìn)行供貨，當(dāng)然，隨著中國(guó)市場(chǎng)需求量的加大，也不排除會(huì)尋找新的本土企業(yè)合作。與許多整車(chē)廠的單純從供應(yīng)商手中購(gòu)買(mǎi)所不同，通用雖然向供應(yīng)商采購(gòu)電池和電氣化零部件，但是會(huì)全程參與電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研發(fā)、測(cè)試以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
- 非標(biāo)準(zhǔn)化的電池大有學(xué)問(wèn)
在電池的路線選擇上，通用與同樣來(lái)自美國(guó)的特斯拉截然不同。特斯拉通過(guò)直接購(gòu)買(mǎi)在市場(chǎng)上單體體積小、能量密度高、量產(chǎn)技術(shù)早已成熟的松下18650鋰電電芯（現(xiàn)在更換為了21700電芯），再通過(guò)焊接的方式將超過(guò)7000節(jié)電芯變成平鋪在一臺(tái)特斯拉地板上的電池組。
而通用則選擇了量身訂制，雖然目前通用汽車(chē)的電池形狀有許多種，但都采用了疊片式設(shè)計(jì)，每?jī)蓚€(gè)電池中間隔有一個(gè)冷卻片，再用絕緣海綿及框架將這一組合打包，形成一個(gè)電池包。不同的車(chē)型通過(guò)將不同數(shù)量的電池包安裝在一起變?yōu)殡姵亟M，再安裝在車(chē)上不同的位置。
為何要有這么多種電池呢？這是因?yàn)椴煌碾妱?dòng)車(chē)解決方案需要的電池性能也不同。舉個(gè)例子，混合動(dòng)力車(chē)型使用的電池需要具有快充快放的效果，而純電動(dòng)車(chē)的電池則需要支持高能量的儲(chǔ)存從而提供較好的續(xù)航里程。由于電池的內(nèi)部材質(zhì)及形狀按照功能和車(chē)型所不同，因此在市面上統(tǒng)一購(gòu)買(mǎi)也就不切實(shí)際了。
電池制造出來(lái)后，這僅僅只是開(kāi)始，首先要進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)看性能是否能夠達(dá)到需求。目前通用汽車(chē)在全球只有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠完成這樣的檢測(cè)任務(wù)，一個(gè)位于美國(guó)境內(nèi)，另一個(gè)就位于中國(guó)上海。
- 電池管理系統(tǒng)BMS是重中之重
雖然汽車(chē)上的電池組由許多個(gè)電池單體組成，但是由于其排列方式的特殊性，電池組的性能符合“木桶效應(yīng)”，也就是說(shuō)整個(gè)電池組的性能由最差的那節(jié)電芯所決定。所以確保整個(gè)電池組中電芯的一致性，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能、長(zhǎng)壽命及安全性。
相比于手機(jī)來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車(chē)的管理系統(tǒng)更為復(fù)雜，可續(xù)航里程不僅要看電池容量的百分比，還要依據(jù)環(huán)境溫度、駕駛風(fēng)格等一系列因素才能準(zhǔn)確的計(jì)算出來(lái)。錯(cuò)誤的電量信息也許會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛突然失去動(dòng)力，從而發(fā)生致命的危險(xiǎn)。
除了日常使用外，在遇到車(chē)輛發(fā)生碰撞傷及電池的情況下，電池組突然的溫度升高或電流增大也會(huì)令電池管理系統(tǒng)斷開(kāi)其與外界的聯(lián)系，不再向外釋放電能，這是緊急情況下電池管理系統(tǒng)應(yīng)對(duì)潛在危險(xiǎn)的措施。
- 噪音更低的電機(jī)
除了電池和電池管理系統(tǒng)外，電動(dòng)機(jī)是三大件中最后一樣，也是很少被各個(gè)廠商所提及的產(chǎn)品，因?yàn)榻^大多數(shù)的廠商都選擇購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)機(jī)，而不是像通用汽車(chē)這樣自己開(kāi)發(fā)。
此外，優(yōu)化后的開(kāi)口設(shè)計(jì)也降低了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)間的扭矩波動(dòng)，還能夠讓電流通過(guò)條形繞阻時(shí)的高頻振動(dòng)更小，從而降低了電機(jī)產(chǎn)生的類(lèi)似“吱吱”的噪音，令整車(chē)NVH體驗(yàn)更佳。
總結(jié)：
通用汽車(chē)在電動(dòng)化的道路上走出了一條與其他廠商截然不同的道路，他們并不依賴(lài)供應(yīng)商的開(kāi)發(fā)，而是將主要的研發(fā)重?fù)?dān)都扛在了自己的身上。這樣做有一定的壞處，畢竟研發(fā)投入會(huì)很大；這樣做也有一定的好處，那就是電池、電池管理系統(tǒng)與電機(jī)的匹配會(huì)非常的融洽。哪種路線才是對(duì)的呢？這不好評(píng)判，適合自己的路線，都是合適的解決方案。（文/圖 汽車(chē)之家 苗帥）
