8月 20 日，雷鋒網(wǎng)有幸前往上汽通用汽車(chē)動(dòng)力電池發(fā)展中心參觀。作為別克品牌“電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化”戰(zhàn)略布局的重要落子，別克微藍(lán) 7 和微藍(lán) 6 PHEV 車(chē)型的電池組，以及電池組生產(chǎn)線的神秘面紗也由此揭開(kāi)。
新一代模塊化三元鋰電池組
事實(shí)上，在 2019 年 4 月，別克就已經(jīng)正式推出了微藍(lán) 6 純電動(dòng)車(chē)型，這是別克在中國(guó)的首款純電動(dòng)產(chǎn)品。不過(guò)，當(dāng)時(shí)這款車(chē)搭載的電池容量為 35kwh，NEDC 續(xù)航里程僅為 301km。
在剛剛過(guò)去的 7 月，別克推出微藍(lán) 6 PHEV，搭載別克全新的 eMotin 智能電驅(qū)系統(tǒng)。同時(shí)期，純電動(dòng) SUV 微藍(lán) 7 問(wèn)世，基于通用第二代純電動(dòng)平臺(tái)，搭載 55.6kwh 電池組，NEDC 續(xù)航里程達(dá)到 500km。
不同于大多數(shù)車(chē)企單純的向電池供應(yīng)商購(gòu)買(mǎi)電池進(jìn)行組裝，上汽通用汽車(chē)更偏向于深度參與電芯開(kāi)發(fā)的方式，與電池供應(yīng)商長(zhǎng)期合作開(kāi)發(fā)電池。
比如，上文所提到的別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV選用的三元鋰電芯，均在LG化學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了配方與設(shè)計(jì)，從而使電池的能量密度更高，壽命更長(zhǎng)。
從某種程度上來(lái)說(shuō)，溫度異常是電池安全事故的最大的誘因之一。
對(duì)此，別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV動(dòng)力電池系統(tǒng)采用了通用汽車(chē)專(zhuān)屬的電芯級(jí)智能溫度管理系統(tǒng)，并根據(jù)兩款車(chē)各自的結(jié)構(gòu)、造型、性能和其他需求進(jìn)行了度身定制。
微藍(lán)7的每?jī)善娦鹃g會(huì)布置一塊導(dǎo)熱片，導(dǎo)熱片直接與電池組底部的水冷結(jié)構(gòu)相連，可根據(jù)電池工況實(shí)現(xiàn)主動(dòng)冷卻或加熱。電池組底部的水冷結(jié)構(gòu)進(jìn)出水管采用雙流道蛇行設(shè)計(jì)，更利于電池模組的溫度管理。而且，別克微藍(lán)7的電池組還在電芯間使用泡棉隔絕散熱，緩解電芯后期充電時(shí)膨脹，從而引發(fā)安全隱患。
微藍(lán)6 PHEV電池組則采用了通用汽車(chē)專(zhuān)利的片層液冷技術(shù)，每?jī)蓚€(gè)電芯之間都夾有帶毛細(xì)液冷管道的導(dǎo)熱片，厚度僅為0.2毫米，冷卻液在毛細(xì)管道里流動(dòng)可加快熱量的傳導(dǎo)。
據(jù)介紹，這兩款電池組的溫度適應(yīng)范圍均在 -35℃~55℃。
在用材方面，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的動(dòng)力電池應(yīng)用輕量化復(fù)合材料，因此電池包的造型比較緊湊輕薄，IP67級(jí)密封設(shè)計(jì)則可保證防塵，以及車(chē)輛在涉水時(shí)的電池組安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
微藍(lán) 7 電池包底部還采用帶加強(qiáng)筋的鋼制托盤(pán)設(shè)計(jì)，減小碰撞給電池組帶來(lái)的傷害。整體車(chē)身方面，微藍(lán)7采用高性能BFI一體化車(chē)身結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度鋼材應(yīng)用比例高達(dá)78%，這也在很大程度上保護(hù)了電池包的安全。
在全天的參觀中，雷鋒網(wǎng)一共實(shí)地走訪了兩個(gè)地點(diǎn)——通用汽車(chē)中國(guó)前瞻技術(shù)科研中心-電池實(shí)驗(yàn)室和上汽通用汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心-微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV電池組生產(chǎn)線。
首先來(lái)說(shuō)說(shuō)電池實(shí)驗(yàn)室。通用汽車(chē)在美國(guó)和中國(guó)都有獨(dú)立的電池實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)中設(shè)立了自己的電池試制生產(chǎn)線，用于電池原型開(kāi)發(fā)和各類(lèi)型的試驗(yàn)認(rèn)證。在每一款電池投放市場(chǎng)前，通用汽車(chē)會(huì)在電池實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行 3-5 年的電芯驗(yàn)證與測(cè)試。
據(jù)工作人員介紹，通用汽車(chē)在 10 年前就已開(kāi)始對(duì)電池實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行投入。如今，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的電池可在此通過(guò)擠壓、碰撞、浸泡、火燒、過(guò)充、過(guò)放、短路、鹽霧等10余類(lèi)極限試驗(yàn)。此外，電池組還會(huì)經(jīng)歷涵蓋機(jī)械、熱力學(xué)、電氣、壽命、性能等各個(gè)方面百余項(xiàng)系統(tǒng)與整車(chē)測(cè)試。
上汽通用汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)展中心則于 2015 年在上海浦東金橋成立，是通用汽車(chē)全球第二家及北美之外第一家電池裝配中心。
別克微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV搭載的新一代模塊化高性能三元鋰離子電池組，正是在這里完成組裝生產(chǎn)。
電芯堆垛和電池模組裝配過(guò)程中，電芯和模組的上料、裝配、運(yùn)輸和電池模組測(cè)試的全線工藝操作全部由機(jī)器人或機(jī)械手智能完成，自動(dòng)化率達(dá)到100%；而且，機(jī)器人每一次的上料/下料/搬運(yùn)過(guò)程中精度在0.1mm以?xún)?nèi)。
據(jù)工程師表示，整條生產(chǎn)線下來(lái)，最多只有5個(gè)人工檢驗(yàn)員，專(zhuān)門(mén)來(lái)對(duì)機(jī)器的誤操作進(jìn)行糾正。不過(guò)，這兩條生產(chǎn)線現(xiàn)階段并不忙碌，在雷鋒網(wǎng)探訪的當(dāng)天下午甚至是「停工」?fàn)顟B(tài)。
通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，微藍(lán)7和微藍(lán)6 PHEV的關(guān)鍵零部件，不僅在裝配過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控和預(yù)警，還通過(guò)完備的產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，擁有各自的“身份證”。
比如，經(jīng)過(guò)了全線無(wú)誤的操作的電芯外包裝上會(huì)打印一個(gè)二維碼，只有這些帶有二維碼的電芯產(chǎn)品才能下線，而且，通過(guò)掃描二維碼還能對(duì)該電芯進(jìn)行精準(zhǔn)溯源，追溯產(chǎn)品在何時(shí)何地經(jīng)過(guò)何人之手。
另一個(gè)技術(shù)亮點(diǎn)是超聲波焊接。工程師向我們解釋道，使用超聲波技術(shù)來(lái)焊接電芯極耳無(wú)熔焊缺陷，而且不會(huì)對(duì)鋁、銅等半導(dǎo)體等材料引起高溫污染及損傷，減弱了極耳撕裂風(fēng)險(xiǎn)。
具體來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)由工業(yè)機(jī)器人在視覺(jué)系統(tǒng)引導(dǎo)下準(zhǔn)確定位，自動(dòng)操縱超聲波焊接頭，完成電芯正負(fù)極極耳的焊接，使電池模組形成通路。此外，針對(duì)不同的材料，可以采用不同的超聲波焊接技術(shù)。
除電芯之外，模組和電池組的安全測(cè)試的評(píng)估也不容忽視。為了確保別克微藍(lán) 6 PHEV 的片層液冷導(dǎo)熱片和微藍(lán)7的液冷回路系統(tǒng)中沒(méi)有漏點(diǎn)，模組裝配線會(huì)采用質(zhì)量流量法進(jìn)行泄露測(cè)試，提高測(cè)試精度、縮短測(cè)試時(shí)間。
模組焊接質(zhì)量檢測(cè)方面，若設(shè)備焊接存在虛焊、漏焊等情況，則由人工補(bǔ)焊對(duì)該點(diǎn)位進(jìn)行補(bǔ)焊。正如工程師此前所說(shuō)的：人工在這條產(chǎn)線上的作用基本上就是「糾錯(cuò)」。
