06.15 參觀上汽通用電池工廠,解析別克VELITE 6動力電池系統

如何設計,才能保證電池系統在惡劣環境下的安全性、可靠性以及耐久性?

兩個月前,烏鎮那個悶熱的夜晚,上汽通用別克全球首發了旗下新能源量產車型VELITE 6,作為別克電氣化道路上的重要車型,VELITE 6共有純電和混動插電兩個動力版本。

參觀上汽通用電池工廠,解析別克VELITE 6動力電池系統

雖然我個人更關注純電版本的動力表現和續航里程,但是截至目前,我們可知的信息全部來自PHEV,也就是插電混動車型。據官方稱,VELITE 6 PHEV在三元鋰電池組、EVT無極變速箱以及一臺1.5自吸發動機的幫助下,可實現700km左右的續航和1.4L/100km的油耗。

誠然,這個超長續航離不開1.5L發動機以及小油箱(容量未知,VELITE 5的油箱為34L)的幫忙,但也有一部分功勞來自於電池組。

參觀上汽通用電池工廠,解析別克VELITE 6動力電池系統

而我就借上週參觀上汽通用電池工廠之機,幫大家介紹一下別克VELITE 6的動力電池系統。看看它研發、生產、測試環節有啥黑科技?和普通消費者此前對於汽車電池的認知有何不同?

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△別克VELITE 6電池包外觀

普通人對於電池的概念往往來源於圓柱形電池,比如小電器用的5號電池、遙控器用的7號電池等,但圓柱形電池僅僅是多種電池種類中的一種而已。目前汽車動力電池的電芯主要有三種,除了上述的圓柱形電池外,還有方形電池以及軟包電池。

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△電池包所用的軟包電池

別克VELITE 6所用的模塊化三元鋰離子電池組中的電芯便是軟包電池,但如果我們單純把電池組模塊拿出來看,會發現電池外觀就是一個“硬殼大包”,和所謂“軟包電池”不符。

其實啊,這個“硬殼大包”的內部實為疊片式的軟包電池,一片片軟包電池如同撲克牌一樣豎直排列在一起,當然通用工程師所做的並不是簡單地把它們放一起而已。

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△圖示為一個MINI堆垛單元

據通用內部工程師介紹,每兩片軟包電池組成一個所謂“MINI堆垛單元”的基礎,通過流水線焊接在一起。電芯與電芯之間由鋁製冷卻片隔開,冷卻液通過注水口注入,填充冷卻片上的“毛細管”,循環流動並帶走熱量。

此外,也可以通過線圈加熱冷卻液,使電池升溫,即使在極端寒冷環境下,確保電池處於最適宜的工作溫度。

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△gif呈現的液冷-電芯堆垛示意圖

兩個軟包電池、一片“毛細管”冷卻片,再加上一個模組框架和一片隔熱泡棉,就組成了一個完整的“MINI堆垛單元”。而一個電池模塊總成由26個“MINI堆垛單元”組成。

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並且由於不同於VELITE 5電池組的“T字形”,別克VELITE 6有兩個電池模塊提供動力源,所謂VELITE 6的上所用的軟包電池共計104個(2個軟包電池 x 26個堆垛單元 x 2個電池模塊)。

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說完VELITE 6動力電池組構成,再說說與之匹配的電池熱管理系統和BMS電池管理系統,二者都是電池組研發中的核心技術!

誠然,軟包電池的特點是能量密度較高,但也有明顯缺陷,就是“一致性”比較差。所謂“電池一致性”指的就是電池組的綜合性能,同一個電池組內的電芯,其中一片性能降低,會影響整個電池組的工作性能。

所以說,如果想把軟包電池成功應用到電動車上並保持性能和穩定,就必須給它搭配非常牛的電池管理系統!

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熱管理系統方面,相比於其他廠商模組級冷卻,別克VELITE 6的電池組採用了電芯級獨立液冷,電池組散熱冷卻循環分佈到每個電芯單元,使得電芯溫差控制在2℃以內,力求保證電芯的一致性。其實,說的更簡單一點,也就是上文提到的“毛細管”冷卻片……

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而BMS系統則可以通過傳感器及軟件對動力電池狀態進行評估判斷,實時對內部的高壓能量與功率進行管理,等於是時刻監控著電池的溫度和工作狀態。

參觀上汽通用電池工廠,解析別克VELITE 6動力電池系統

綜上,通過參觀上汽通用的電池工廠,我還真學到了不少關於電動車電池組的知識。特別是關於別克旗下VELITE 6的軟包電池和電池管理系統!

動力電池系統作為新能源車的核心技術之一,未來肯定會成為各廠家之間技術pk的主戰場,上汽通用(別克)在新能源技術領域看來已經有屬於自己的打法了。


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