關于新能源車平臺化：這次出招的是通用

電車資訊作者： 新車評網(wǎng) 2021-04-13

為了應對未來電氣化和智能化的發(fā)展，通用汽車終于也有了大動作。在2021科技體驗日上，通用發(fā)布了Ultium平臺和全新VIP智能電子架構。其中Ultium平臺是通用用于未來新能源車的電動化解決方案；而全新VIP智能電子架構則是針對智能座艙推出的全新架構?？紤]到Ultium平臺在技術上的亮點更多，因此在本文中我們先集中介紹這個平臺的一些基本情況。

在開始介紹Ultium平臺之前，我們簡單答題地了解一下它的功能。

Ultium平臺其實就是通用主導研發(fā)，上汽通用聯(lián)合參與研發(fā)的全新的電氣化平臺，它更多地是關注于電池在車輛中的應用，例如封裝形式、電芯正極材料、電池包布置形式、電池包尺寸等等，同時Ultium平臺還對電池的安全性和智能化做了統(tǒng)一，這些將會對未來通用的電動車有著非常大的技術提升。

總結起來Ultium平臺有三個要點：
1.Ultium平臺對電芯電極材料、電池布置形式以及電池包尺寸的限制較小，靈活性較強。
2.采用無線電池管理系統(tǒng)（wBMS），減少90%線束，并且支持OTA。
3.Ultium平臺通過對材料、軟件和硬件方面的高標準要求，實現(xiàn)對電池安全性的全面提升。

下面我們對這三個要點進行展開介紹。

一：Ultium平臺的電池包擁有高靈活性：

在Ultium平臺下，電池的電芯對于材料的限制很小，不僅可以搭載目前應用廣泛的磷酸鐵鋰、三元鋰電池，同時也可以兼容未來可能會應用到的鋰金屬電池、固態(tài)電池等等。所以這個平臺不僅是解決了當下量產(chǎn)新車亟需解決的問題，還為未來布局提前打下鋪墊。

在Ultium平臺下，盡管有不同電量的電芯，但是將這些電芯通過模塊化整合，將模組的尺寸固定為兩種尺寸，在面對不同續(xù)航需求、不同級別的車型的布置需求，都可以通過相同尺寸的模組進行組合，形成不同大小的電池包。

其實就像玩積木一樣，盡管單塊積木有很多不同規(guī)格，但是都可以先將它們預先拼裝成固定規(guī)格后，再裝配上車。

例如目前在國內(nèi)，通用采用了8模組、10模組以及12模組的形式進行組合，也就是有三種電池包尺寸。更值得一提的是這個平臺的通用化率，在目前國內(nèi)的這三種電池包中，它們之間共用率可以達到80%。而且因為這些模組的尺寸是統(tǒng)一的，所以在日后對電池維修、替換和升級來說都非常方便。

目前Ultium平臺下在國內(nèi)是有三種電驅(qū)系統(tǒng)，四種驅(qū)動模式，分別為前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)、性能四驅(qū) 。

Ultium的超高靈活性意味著通用旗下的車輛可以更好地優(yōu)化驅(qū)動模塊的形狀、尺寸和位置，以滿足車輛的續(xù)航、操縱性、車內(nèi)空間甚至可以根據(jù)不同的布置形式改變車輛的重心。

二：無線電池管理系統(tǒng)：

除了電池的靈活性外，Ultium平臺的電池管理系統(tǒng)也非常先進。

傳統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)是需要用到非常多的線束鏈接到各個電池模塊，以此對其進行監(jiān)控和控制。而通用的電池包的電池管理系統(tǒng)（BMS）則升級成了無線連接——無線電池管理系統(tǒng)（wBMS）。他們將BMS植入到模組中，然后通過Wi-Fi的形式與控制系統(tǒng)通信，這個技術也是通用首次使用。該技術的應用減少了90%的線束，提升電池包內(nèi)空間利用率。

但是目前我們還不清楚通用是如何在Wi-Fi通訊中保持兩者之間溝通的穩(wěn)定性，這個問題我們會在日后持續(xù)關注。

三：高標準電池安全性：

在電池熱管理以及電池碰撞安全結構上，通用所采用的標準都是高于國際標準，安全性達到ASIL-D評級。

為了提升電池穩(wěn)定性，在三元鋰電池的基礎上，通用采用了納米級的材料對正極進行包覆，同時參雜了過渡金屬原子，以此提升了10%的熱穩(wěn)定性。

而且負極上也采用了先進的材料和工藝對負極進行了一定的優(yōu)化，據(jù)通用介紹，這次的優(yōu)化主要是為負極搭建了高速離子通道，簡單點說就是讓鋰離子可以在負極中快速移動，提升電芯的工作壽命的同時支持電池在全生命周期的快充。那么目前通用所說的是用什么材料進行正極包覆，以及負極添加了什么材料我們目前不得而知，未來這點我們可以持續(xù)關注一下。除了在材料上對電池安全性進行提升，在結構以及溫控方面的安全也是足夠全面。

值得一提的是Ultium平臺延續(xù)了之前通用電池的一些優(yōu)良傳統(tǒng)，例如通用之前電動車上的電池在電芯間所使用的隔熱墻，這個隔熱墻就是采用了氣凝膠作為在電芯之間進行隔斷，這種做法可以有效減少電芯間熱傳遞。也就是當一個電芯出現(xiàn)熱失控的時候，不會影響其它的電芯。而Ultium平臺下的氣凝膠在材料上進行了升級，Ultium平臺下采用了航天級別的新一代氣凝膠。

為了進一步減少單個電芯熱失控對周圍其他電芯的影響，Ultium平臺還加入了安全閥和快速排氣通道，讓電芯快速降溫，抑制熱量往別的電芯處傳遞。

同時Ultium平臺的散熱設計是在每個模組的底部都加入了獨立的液冷系統(tǒng)，幫助電池更高效地控制溫度。據(jù)通用官方介紹，這個散熱設計相比普通整體液冷系統(tǒng)，換熱效率提高了10%。除此之外，為了保證極端情況下的人員安全，在電池包上放，也就是貼近駕駛艙的一面內(nèi)置了氣凝膠防火毯。

對于碰撞安全方面，Ultium平臺采用了井字型結構的電池殼體，同時無論是電池包內(nèi)的橫梁、側邊的防護梁還是上蓋總成，都是采用了1500MPA的超高強度鋼，同時托盤的強度也達到了1000MPA。相比國標要求高出了3倍。非常有意思的是，這些高強度的材料的使用還讓整車扭轉剛度提升了45.8%。

編者說：2020年，通用正式宣布暫停氫燃料電池汽車開發(fā)，專注純電動汽車；2021年1月宣布將于2035年停止燃油車銷售，并在隨后不久發(fā)布了Ultium平臺。盡管電池的發(fā)展天花板在過去很長時間看來并不高，但是直至近幾年，大量的人才、資本涌入了這個領域，讓電池這個原本發(fā)展緩慢的行業(yè)突飛猛進，也讓我們看到了電動車更多的希望。

但是近幾年的市場表現(xiàn)來說，電動車、動力電池的發(fā)展并不是成熟的，各種問題的曝出，也證實了之前我們的顧慮并不是多余的。如何進一步解決這些問題，如何讓電池能量密度繼續(xù)提升、如何讓三元鋰電池在增加能量密度的同時保證安全、如何讓電池管理系統(tǒng)不斷進化、如何讓充電速度不再是我們猶豫買不買電動車的問題…… 這一系列的問題答案，我在通用的這個發(fā)布會上看到了一個方向，而未來我更希望上汽通用在凱迪拉克、別克以及雪佛蘭的車型上交出一份讓人滿意的答卷。