03.07 在軟包模組上,通用玩出的兩種堆疊方式

昨天漏了一個很重要的點,通用汽車在模組設計中還是玩出了很多的花樣,在BEV3裡面做出了三種不同的軟包模組,這個設計在看視頻的時候沒有特別注意,等朋友把這個高清的500M的視頻重新看了一遍之後就覺得很有意思,今天的文章來重點探討一下這個。


在軟包模組上,通用玩出的兩種堆疊方式

圖1 通用的三種不同的軟包模組結構

備註:根據通用汽車的採訪專門說了為啥要高這個模組,說的是一開始就是從車輛地板高度來考慮的

01 電芯和模組設計

根據Andy Oury介紹,通用在原有的Bolt的電芯基礎上做了調整,原有的電芯的尺寸為305mm的長度,這個電芯主要在長度上進行擴展60%。從上面的角度來看,這裡需要調整相似的模組不同的電芯數量,這樣也能設計出不同的模組高度。如上圖所示的那樣,這裡分解成3種類型的模組:

表1 不同模組的能量

電芯能量 電芯數量 模組能量

24 8166.72

16 5444.48

12 4083.36

視頻1 視頻很清晰,大家體會下



三種模組分別是:

  1. 12個電芯(2P矮模組):這個設計就是為了轎車設計考慮的,2*6模組像LEAF、SOUL EV這樣水平放置,這個體積能量密度要犧牲的,因為要考慮膨脹的問題。按照單個4.08kWh的能量,12個模組做成轎車的50kWh方案。這個模組的能量密度不高,適用於特定的需求,後面那些跑車可以用
  2. 18個電芯(2P中模組):這個高度其實和24個電芯差不多,主要是為了配置不同串數電量下電壓,反正是同一個殼體,這個適用於CUV,12個模組64.8度電(96串)可以適用於大規模量的產品
  3. 24個電芯(2P和4P兼容的高模組):往垂直方向排布,這個是能量最大的模組,適合於大容量的100kWh(這個需要改為4P)的方案,當然也可以用6個這個模組來配出來50kWh,這個應該是一個主選的模組設計方案
在軟包模組上,通用玩出的兩種堆疊方式

圖 2 24個電芯垂直方向的模組

我覺得這裡最巧妙的事情,就是完全繞過了MEB的缺陷,一種電芯2P、3P,又要配合同樣的模組大小,導致在可擴展下面,不同的容量。如下圖所示,最多的可以24*24,形成576個電芯,單個電芯約95Ah

在軟包模組上,通用玩出的兩種堆疊方式

圖3 24個模組配24個電芯

之前搞不清楚為什麼GM一定要做無線CMU的架構,這個弄著採樣線和CMU的配置沒辦法搞啊,統一配置在整包線束的設計過程中很麻煩,現在這麼折騰,是需要一套很厲害的無線CMU把數據採集了統一發出來,否則這事沒法弄。

在軟包模組上,通用玩出的兩種堆疊方式

圖4 在如此層疊下,低壓線束必然只能最簡化

參考:這是Mark 談的一段話:

We started a while ago, looking at the fundamental cell content pouch versus prismatic versus the height of the floors of different models. So what you saw in that animation indicated that we had everything from a low floor entry with different wheel bases to a mid-floor entry. I'm talking about highways [Phonetic] to a high floor entry, which we would have for the BET. And so, as we've been architecting that, we've been looking and trying to match the market desires to the architecture, and the cell --the basic cells are pretty much all the same.

The only difference it will have is if you're in China we would do one type of cell structure and -- we get [Indecipherable] but we do it in North America, it's a different type of cell structure. But the partners are all in place. The chemistries have been developed and vertically integrated. And that drives a different I think definition of what architecture was and what it is.

小結:我覺得BEV3開發過程中還是存在著很多的突變的注入點,其實很有探討的價值,我們如何平衡不同的電池系統厚度、電池的尺寸和模組尺寸的均一化,還有兼顧電壓的問題上存在著很多探討的餘地。這麼組合做下來,用一個電芯在模組上的變化,吸納彈性還是玩得很溜,這是經歷了一輪長考之後的答案。但是用方殼沒法這麼玩,在國內怎麼整?


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