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插混系统电池技术的最优解,别克微蓝6 PHEV动力电池亮点解析

收藏 评论 时间:2020-09-02 11:41 作者:综合报道 来源:EV世纪

由于插电式混动车型的动力电池一般容量不高,在整套系统中的存在感并不如纯电动车型那么明显,所以其技术含量高低反而容易被忽略。但实际却恰恰相反,插混车型对动力电池的要求更加苛刻:首先体积不能太大,否则影响乘坐和储物空间;其次充放电稳定性要好,几十公里的纯电续航如果有衰减,感受上是非常明显的;最后非常重要的安全性不能忽视,从布局结构到热管理方面,都与整车安全息息相关。

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此前于成都车展正式发布的上汽通用别克微蓝6 PHEV,在插混车型的动力电池技术方面,给出了一套当下非常优秀的解决方案。微蓝6 PHEV的电池包有着不少业内独家“黑科技”,具有体积小、容量高,稳定性和安全性俱佳等特点,不仅满足用户的使用需求,在恶劣条件下的可靠性和耐久性也更加出色。

 

高度集成模块化设计,生产工艺先进

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与其他直接向电池供应商采购标准化电芯模组不同,微蓝6 PHEV的动力电池是由LG与通用汽车合作开发,所有生产、设计与试验环节,严格按照通用汽车全球最高标准流程。同时在电池成组方面,LG与通用汽车还会根据具体车型定位和需求,针对性的进行电池包设计。

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上汽通用动力电池工厂在电芯堆垛和电池模组装配过程中,电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成,自动化率达到100%,避免人工操作带来的安全风险,确保每个电池模组产品的一致性,提升了电池的质量可靠性。

电芯堆垛和电池模组装配工艺中,机器人每一次的上料/下料/搬运过程中精度在0.1mm以内,极大提高了产品的装配效率、准确性和质量稳定性。在装配工序后,还通过压力控制复查确保整体质量的稳定性。

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我们都知道,电池包是先由单体电芯组成模组,再由不同数量的模组组成完整的电池包,微蓝6 PHEV的动力电池采用了最新的高集成模块化设计。NCM镍钴锰三元软包电芯通过模组框架组成独立的模组,每个模组内含有52片电芯。新车的电池包由两个大模组组成,共计104片电芯,总能量9.5kWh,支持纯电续航60km。

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定制化的研发和优秀的电芯框架结构极大提高了空间利用率,再加上大模组设计和轻量化壳体材料,微蓝6 PHEV的动力电池包体积相对同级来说非常“精致”,对车内的驾乘空间和后备箱储物空间影响降到最低,同时还有利于提高系统能量密度。

 

如毛细血管般的片层液冷系统,通用专利

过低或过高的温度是动力电池最大的敌人,微蓝6 PHEV有一套自己专属的“杀手锏”来解决这一问题。其电池包采用通用汽车独有的电芯级智能温度管理系统,独有片层液冷技术,可以精确控制每一片电芯的温度,有效消除过热情况,并保持电池在最舒适的工作区间。

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片层液冷技术,简单的说就是将每两个电芯之间在加入一片能够流过冷却液的导热片。这块布满了毛细液冷管道的导热片,厚度仅为0.2毫米,冷却液在毛细管道里流动,更高效地加快热量的传导。目前这块导热片仅能依靠进口,国内暂未掌握此类制造工艺。

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该导热片的侧端能够看到9个较为纤细的管道,当它们和电芯一起放置在模组框架上后,依靠框架下端的两个蓝色注水口以及排出口,能够实现冷却液经过每块导热片后排出。

在这套精密而高效的液冷温控系统作用下,微蓝6 PHEV动力电池的环境温度适应范围宽达-35℃~55︒C,拥有更长久的使用寿命和更加稳定的性能。

 

高等级结构和软件安全,IP67防水

微蓝6 PHEV前舱中的高压线束均采用横向出线,保证在碰撞中高压线束的完整,在关键区域特别采取高压线束包裹防割袖套,有效提供双重保护。同时,高压线束的连接部分都采用二次锁结构,避免高压线的松脱及误触碰;此外,高压线连接的零部件外壳都采用双路接地设计,杜绝因内部绝缘破坏而引起的触电事故。

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软件层面则具有智能充电保护、智能故障提醒、电量自动均衡等电池组管理技术,能够做到对动力电池的电压、温度、电流等状态进行监控。此外微蓝6 PHEV还为电池包提供了更高强度的结构防护和IP67级密封设计,可保证最高要求的防尘和水下1米浸泡30分钟的防水性能,不仅将任何尘埃固体物杜绝在外,而且在车辆涉水时亦保证电池组的安全运转。

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最后,通用汽车在美国和中国都有独立的电池实验室,当中设立了自己的电池试制生产线,用于电池原型开发和各类型的试验认证。在每一款电池投放市场前,通用汽车会在电池实验室里进行3-5年的电芯验证与测试。

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微蓝6 PHEV 的电池通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验,其中振动试验时长是国标的9倍,高低温交变试验时间是国标的10倍,腐蚀强度试验的时长达到国标的12倍,并在温差范围-40℃~85︒C的环境舱下,模拟极热、极寒、高海拔地区的使用工况,确保电池结构安全。电池组还会经历涵盖机械、热力学、电气、寿命、性能等各个方面百余项系统与整车测试,确保电池组在更长生命周期使用过程中的安全性。

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编辑总结:可以说不论是在电池的研发、安全、还是热管理系统方面,都能够看出上汽通用汽车在微蓝6 PHEV上付出的心血。尤其是片层毛细液冷管道的导热片的应用,十分巧妙的解决了电池组温度控制的难题,并且在装配过程中更是采用超声波焊接、二维码溯源等先进技术。

而在产品力方面,微蓝6 PHEV搭载全新开发的别克eMotion智能电驱科技,其双驱动电机匹配专为混合动力开发的1.5L四缸发动机、E-CVT智能电控无级变速箱和高性能LG三元锂离子动力电池,可实现60km纯电续航、780km的最长综合续航、以及1.4L的百公里综合油耗。最为关键的是,拥有综合技术优势的微蓝6 PHEV售价仅为15.98-17.98万元,这种技术和价格上的降维打击,或是其突破市场的有力后盾。

作者:综合报道
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