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如何看待通用BEV3的Ultium電池系統(tǒng)?

2020/03/06
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昨天通用發(fā)布了 BEV3 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和 Ultium 電池兩塊的內(nèi)容,從發(fā)布的內(nèi)容來(lái)看這里面還是有一些內(nèi)容可以看,最大的特點(diǎn)是在卡車上的 200kWh 電池+800V 的設(shè)計(jì)概念,把純電悍馬定位為一個(gè)超大型的能量庫(kù)。?

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圖 1 通用汽車的 BEV3 全貌?

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BEV3 平臺(tái)的全貌? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
用 Ultium 這個(gè)詞就代表 GM 要搞能量塊的意思,這個(gè)電池系統(tǒng)可以從 50kWh 擴(kuò)展到 200kWh,400V 下配置 200kW 的快充能力,800V 下 350kW 的快充能力。這個(gè) 800V 的 HUMMER EV 將會(huì)搭載超過(guò) 1000 馬力的電機(jī),最大扭矩將達(dá)到 15591 ?!っ?,完全是一款超級(jí)美式電動(dòng)電耗機(jī)器。也就是說(shuō),在保時(shí)捷的 800V 跑車以后,在這類大型 SUV(全尺寸)和皮卡上面,800V 也有新的用武之地,拓展出了美式的玩法。不過(guò)通用的意思,想要在 2023 年前在 BEV3 做 22 款車,把這個(gè)車輛價(jià)值梯度完全給做出來(lái),預(yù)期 2025 年投入 250 億美金,在 2025 年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 100 萬(wàn)純電(這個(gè)數(shù)字和大眾汽車比起來(lái)要晚不少)。?

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圖 2 通用 BEV3 平臺(tái)重新審視?

電芯的目標(biāo)成本是 100 美金 /kWh,電芯的化學(xué)體系采用了和 LG Chem 選定的鎳錳鈷鋁(NMCA),之前 LG 化學(xué)的化學(xué)體系路徑是從 NCM622 和 NCM712,然后轉(zhuǎn)入 NCMA 后,計(jì)劃把鈷的含量降低到 10%以下,在 2022 年量產(chǎn)。?
備注:目前看來(lái)美國(guó)這里用的是軟包,中國(guó)可能也包括方殼電芯

根據(jù)這個(gè)視頻我們也能看到這里的考慮,這里從不同的模組數(shù)量配置電量,而且配置起來(lái)并不均等。和 MEB 相比,這個(gè)托盤中間的梁是沒有的,電池一個(gè)個(gè)盒子一樣分割,在橫向方向上的結(jié)構(gòu)是這個(gè)托盤設(shè)計(jì)和 MEB 的主要差異點(diǎn)。

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Ultium 電池的擴(kuò)展和配置探討
這里的水平方向擴(kuò)展,和 MEB 相似,從 6、8 個(gè)模組變化為 12 個(gè)模組,這是一開始 BEV3 電池所定義的基本特征。如果按照這樣的考慮,按照每個(gè)模組 8.3 度電來(lái)看,對(duì)應(yīng)的為小車 6 模組(50kWh)、緊湊型 8 模組(66.6kWh)、B 級(jí)車 10 個(gè)模組(83kWh)、大型車 12 個(gè)模組(100kWh)。?

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圖 3 Ultium 電池的水平擴(kuò)展?

面向比較大型的車輛,之前 Volt 上使用的 T 字形的方式,也是可以繼承下來(lái),這點(diǎn)和 Volvo 的想法一致,盡可能在需要電量的時(shí)候往里面賽。因?yàn)椴糠执笮偷能囕v是很需要足夠的電池支撐更高的里程。而悍馬的純電皮卡,可能直接就可以疊兩層,形成 24 個(gè)模組。我們之前說(shuō)過(guò),競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 Rivian 等幾家電動(dòng)皮卡拿圓柱 21700 做出來(lái)的 120-140kWh 電,和串聯(lián)軟包出來(lái)的 800V 200kWh,從效能層面還是軟包 / 方殼搞出來(lái)的更合理一些。?

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圖 4 Ultium 電池在大容量的電池上的疊層?

在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面,通用汽車自主研發(fā)的電機(jī)將提供前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)、性能四驅(qū)等不同的搭配,而根據(jù)通用的說(shuō)法搭配不同的電池可以演變出來(lái) 19 種不同的動(dòng)力系統(tǒng)配置。從這個(gè)感覺上來(lái)看,通用希望投入資金進(jìn)入電芯生產(chǎn),可以在自身的基礎(chǔ)上,把技術(shù)許可給其他車企,這個(gè)路徑開始的構(gòu)想和大眾把 MEB 給福特是同源的思路,只不過(guò)由于電池采購(gòu)的難度比較大,供應(yīng)商增加電池產(chǎn)能投資需要大量的資金,自己投錢有產(chǎn)能把架構(gòu)和實(shí)際的產(chǎn)能一起共享出去才有戰(zhàn)略價(jià)值。?

小結(jié):談 BEV3 的時(shí)候,Cruise 談的比較多,是配合著 Cruise 打造一款面向自動(dòng)駕駛的。而高端化過(guò)程中包括 CUV 和較大的中型 SUV,還是圍繞 GM 的 Super Cruise 擴(kuò)展的,這個(gè)也是從凱迪拉克的 L2+往其他品牌開始拓展了。

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),不過(guò)我相信未來(lái)衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。