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探寻通用奥特能平台安全、智能、性能的奥秘!

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网易汽车7月26日报道

自去年上汽通用汽车将Ultium 奥特能电动车平台引入中国。快速推动了上汽通用汽车新一代电动化产品的落地,为别克、雪佛兰和凯迪拉克三大品牌消费者带来更丰富的选择,而基于奥特能电动车平台打造的首款国产车型,凯迪拉克LYRIQ的上市交付,也标志着上汽通用汽车正加速推动转型、迈入全新的奥特能时代。

说起通用汽车的一大特点,不得不提的就是其可靠的安全性了!而奥特能平台的安全自然也延续了这一优点,除此之外,奥特能平台的智能方面与性能方面都有着一定的亮点!首先让我们先来看看安全方面吧!

  • 安全奥秘

提到安全,必然避不开ASIL系统安全的等级评定。ASIL作为汽车行业电子电气系统安全层面的最高标准,等级评定从低到高分别对应A-D。而奥特能平台则满足ASIL-D系统安全的最高等级。按照电压、电能、物理防护、电力系统负载端绝缘电阻的四重电动车五星安全评价的设计标准进行开发。

先来说说电池安全吧,奥特能平台的电池开发和测试严格遵循了通用汽车全球新能源车相关标准,其中的电芯部分的设计采取100%电芯DCR(直流内阻)检测,成本更高。通过DCR全检确保电芯焊接制造,电芯性能,下线品质的一致性,从而减少电芯容量的木桶效应,提高电池安全性,电池寿命更长。

而在电芯配方上,基于通用汽车全球统一的安全与性能标准,联合本土供应商在811 NCM基础配方上研发出奥特能平台的专属优化配方,正负极配方上做了优化,借此提高电芯的热稳定性与工作寿命。

除了电芯方面的安全标准外,从模组到整包,更是有着以下七种核心电池热管理技术。

1)电芯间隔热墙:使用加厚设计的纳米级航天材料气凝胶,能有效降低电芯间热量传递。

2)抑制热扩散技术:当一旦电芯单体热失控时,通过快速排气通道的专利设计,可快速排出高温气体。辅以集成到模组底部的液冷板系统,迅速释放包内热量,降低对相邻模组和电芯的影响,减少次生失效。

3)集成式液冷系统:每个模组都配置了专利设计的集成式独立液冷板,换热效果提高约10%;同时液冷系统通过独特的流量控制,可以控制电芯间的温差在1摄氏度,确保了电芯老化的一致,提升了电池寿命;此外在BDU电池分断单元里也放置了液冷板,可以使BDU单元支持>1200A的峰值电流负载,发热最高温度<65°C,消除对周围零件热影响。

4)模组和整包的防火设计:上盖防火专利设计,电池上盖内置气凝胶防火毯,对乘员和整车进一步保护。

5)后置大面积防爆阀:它跟模组和整包的快速排气通道相结合,可以迅速排出高温气体

6)防拉弧:电池包内部高压元器件具备在电芯热失控后防止拉弧设计。

7)“车-云”两端相结合的电池健康监测系统:采用气压/温度/电压三重传感器, 24小时不间断、高频率的监测电池包和电芯状态,一旦检测到失控风险会主动采取快速冷却以控制热扩散,保障安全;云端数据平台基于电池全生命周期数据,能够提前识别电池析锂、内短、鼓胀、漏液等热失控隐患,并提供周级别的电池健康异常预警,防患于未然,为客户带来更主动、更智能的电池健康风险管理。

最后,再来说下奥特能平台的全新电池物理防护架构。防护架构设计成了高强度井字形结构,采用多根1500MPA 超高强度钢横梁进行加固,同时满足IP67防尘防水和IP6K9K高压喷水防护等级,碰撞发生后的5秒内即可完成主动放电,确保事故后救援安全。

  • 智能奥秘

说起奥特能平台的智能化,不得不提的就是其无线连接的电池管理系统(wBMS)。减少90%线束,同步减少大量连接器和接插件,大大降低传统线束老化带来的风险,具备更低的故障率,从而提升系统运行的质量和寿命。减少线束同样也能节省空间给电池部分,简化电池的装配流程,从而提升整包的生产质量及效率,同时也极大地降低了售后维修中模组的更换难度。

而除了无线连接的电池管理系统(wBMS)外,BEV HEAT高效综合热管理系统也是另一大智能化亮点。BEV HEAT集合了行业领先的硬件系统和覆盖多种使用场景的智能化软件热管理策略,可根据电池的实际温度、环境温度以及乘员舱空调需求等因素,对电池和乘员舱进行合理的能量分配。

比如冬季的应用场景下,BEV HEAT系统的充电预处理模式可以最大程度利用充电桩端电量而非车内电量,节省车辆启动阶段加热电池及加热乘客舱的电量消耗,从而增加车辆在低温环境下的续航里程,优化用户在冬季启动车辆后的座舱空调的舒适性。

  • 性能奥秘

最后来说说性能吧,奥特能平台拥有出众的性能架构,具备行业罕见的强大兼容性和可拓展性。其模块化的理念,可以满足轿车、SUV、MPV等不同轴距和尺寸的各类车型需求。以凯迪拉克LYRIQ锐歌(参数丨图片)后驱车型为例,其采用3合1的电驱单元,峰值功率255kw,峰值扭矩440Nm,最大驱动电机系统效率可达96%。

而相较于其他的电驱系统而言,奥特能平台的性能优势在于采用电机扁线技术进一步提升电机峰值和持续性能,同时电机自粘铁芯减少旋转时的振动进一步提升电机效率和NVH水平。除此之外,电驱单元的电机和减速箱均采用油冷方式,采用内置油泵,可主动喷油进行润滑与冷却,提升了系统综合效率。

当然,奥特能电池方案的灵活性也是其优势所在,目前中国市场初期,奥特能电池包会采用8模组、10模组和12模组三种组合来满足不同需求。而且不管是磷酸铁锂、三元锂电池或是仍在开发的锂金属电池、固态电池,奥特能平台也都能做到支持不同的化学配方。

  • 编辑总结:

Ultium作为通用汽车的第三代纯电平台,一贯强调的安全性能、无线电池管理系统应该是其最具优势的两点。而LYRIQ作为该平台的首款量产车型,不仅是凯迪拉克的首款纯电车型,也是向消费者展示Ultium技术的一次机会,也相信LYRIQ的产品力能让消费者认可Ultium平台,也有助于后续Ultium平台下得产品扩大在中国市场的受众范围。

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