上汽通用汽车Ultium平台能否成为业内电动车平台的标杆?

在热度不减的电动汽车领域里,近年不少厂商都频繁发布了一系列“独创”技术。消费者被众多新鲜名词和技术参数糊弄得云里雾里的时候,业内人士包括新华社等权威媒体也指出,新能源行业一些企业的“浮夸风”是病,种种虚标的坏毛病该休矣。

可见,“新四化”赛道提供给众多新势力企业弯道超车机会的同时,其实也是一面照妖镜,能清晰甄别造车新势力和传统主流车企之间的技术路线、发展思路甚至是截然不同的企业价值观。无独有偶,4月初,国内合资车企的领军企业之一的上汽通用汽车在科技体验日上宣布全面引入通用汽车全新的Ultium平台,基于Ultium平台打造的凯迪拉克智能纯电概念车 LYRIQ也在上海车展与公众见面了,引发了不少的关注。笔者以上汽通用汽车全新的Ultium平台为案例,来解读行业里即将落地、非虚表的电动化技术亮点,借此也能看看这些燃油车时代的霸主们是否具备夺回电动化新赛道上的头排座椅的实力。

Ultium平台亮点1:行业最灵活的电池方案

电动车行业里,大部分车企为了追求规模化效应,采用同一种电池方案快速覆盖不同市场,上汽通用汽车却带来了一种截然不同的技术思路。上汽通用汽车Ultium平台运用模块化架构,具备高度灵活的技术开放性,采用了可替换、可升级的电池模组,以及可灵活排布的电芯方案,可轻松支持功能的升级和电芯配方的优化,无论是目前普遍在电动车上使用的磷酸铁锂、三元锂电池,还是日后可能会应用的锂金属电池、固态电池等,都可以为其所用。

不要觉得这样的灵活性只是轻描淡写,它可能成为国家所提到的“低频换电”技术方案的最理想的架构。目前蔚来开展的是高频换电的最佳案例,但高频换电背后的可靠性和安全性问题一直还有异议,而Ultium平台的出现,使通过电池技术方案升级来实现低频换电的可行性大大增强。

Ultium平台结合了灵活的电池方案和电驱的模块化设计,能够提供多样化的驱动形式。在中国市场,Ultium 平台会提供两种不同电量的电芯来组成不同电量的模组单元以及三种电池包,这三种电池包分别是 8 模组、10 模组和 12 模组三种形式。除了不同电池模组外,Ultium 平台还提供3 款高集成驱动系统和 4 种驱动形式,其中3 款高集成驱动系统可分别用于前驱主力电机、后驱主力电机和后驱辅助电机,四种驱动形式包含前驱,后驱,经济四驱以及性能四驱等不同的形式,这对于上汽通用旗下这样多品牌多产品线的企业来说,可以围绕不同消费需求来快速推出有针对性的产品。


Ultium平台亮点2:业界首创无线电池管理技术

Ultium平台之所以被业内人士指出是具有革命性的新平台,其中一项核心技术就是它在业内首次使用创新的wBMS无线电池管理系统。

目前市面上主流的电池管理技术分为:集中式、半分布式和分布式,大众的MEB平台和特斯拉所用的就是分布式电池管理技术。分布式的优势是将电芯归为模组布局,电池的健康状况能够以模组为单位进行管理,避免出现一个模组受损殃及整个电池包的情况。而弊端也非常明显,由于控制网络成多层级布局,需要非常多的线束来完成模组间的沟通工作。

无线管理技术能够直击分布式电池管理技术的痛点,模组之间通过无线网络互通信息,电池组内部可减少90%的线束,降低线束的信号衰减,优化了电池的空间和重量的同时降低成本。 同时线束减少不仅有助于提升能量密度,而且腾出来的空间也便于工程师布置更多抑制热失控的散热通道,这都是百利而无一弊的好消息。

此外,wBMS无线电池管理技术加持下的Ultium平台在智能化方面也得到突破。在这项技术之上,平台的开发空间和技术灵活性得到大幅提升,配合通用汽车全新一代VIP智能电子架构,将支持更精细化的系统管理和功能的迭代升级。


Ultium平台亮点3:安全可靠比起纯电的加速更重要

与行业部分车企用刷眼球的方式宣传电池安全技术、去贴标签不同,上汽通用汽车Ultium平台的安全技术奉行的是更严谨、更可靠、更注重系统性的开发和试验流程。

与国内大多数车企直接向供应商购买电芯不同的是,上汽通用汽车秉承深度参与电芯开发的理念,联合本土供应商共同研发专属电芯优化配方,以满足通用汽车严苛的安全性能标准。电芯方面,上汽通用汽车与本土供应商共同研发的三元锂电芯优化配方,提升了 10% 的热稳定性,具备低衰减、长寿命的优势。技术方面,依托实时智能监控系统、纳米级航天材料气凝胶、安全阀和排气通道的专利设计、防拉弧设计、集成式全独立液冷系统、气凝胶防火毯等七重保护,Ultium电池实现了行业领先的抑制热不扩散的性能。


物理防护方面Ultium平台也采取了让人吃惊的解决方案:电池物理防护架构采用高强度的井字形框架结构,电池包内的横梁及上盖总成侧边的防护梁采用了1500MPA超高强度钢,其中超高强度钢占比37.5%,高强度钢占比约61%,官方数据显示,整体电池包的抗挤压性能为国标的要求3倍。这么大量的高强度钢结构,其实是牺牲了电池能量密度来换取绝对的物理碰撞安全,这一点,也跟不少新势力的电池包设计方案有所差异。再加上IP67 防尘防水和 IP6K9K 高压喷水防护的密封等级,能够最大程度地抵御外来的冲击以及碰撞。


试验验证方面,由上汽通用汽车泛亚汽车技术中心新能源试验大楼与广德电池安全试验室组成的上汽通用汽车新能源试验体系,全面覆盖电池系统试验室、电驱系统试验室和电控系统试验室,具备新能源车型核心三电零部件的主要验证和试验能力,可为轻混、强混、插电混动及纯电车型提供不同尺寸、不同容量、不同环境的测试平台。Ultium 平台的电池从诞生、到装车以及装车后的管理都有着严苛的测试,包括试验室内进行超过320万小时的过充过放、短路、针刺挤压热扩散、热稳定性等系列试验,以及从 A 柱到C 柱连续多位置进行柱碰的碰撞测试等,这些都是远超国标的存在。

Ultium平台亮点4:企业体系化的实力保障

现在电动车行业门槛低,当然吸引了很多“门外汉”入场,意图以快取胜,抢占新能源市场,但上汽通用汽车作为传统车企,更注重扎实稳打,稳中求进,潜心多年研发,技术不断突破的同时也注重可靠和安全。


与行业里不少企业单独采购零部件进行拼凑的做法不同,泛亚新能源试验大楼、广德电池安全试验室、动力电池系统发展中心,让上汽通用汽车具备国内主机厂中首屈一指的新能源技术全链路体系能力,能够覆盖新能源技术从研发、试验到制造的全过程,这样造出来的产品无疑可靠性更高。例如Ultium平台的开发和测试严格遵循了通用汽车全球新能源车相关标准,并高于中国新能源车的国标,在 ISO26262 功能安全标准评定中属于 ASIL-D,也就是最高等级。要知道,安全标准评定分为 QM、A、B、C、D 五个等级,每上升一级所需要的研发成本和技术难度都成几何倍增长,Ultium 平台实现系统功能安全的难度系数,不亚于在现在这个时间点上实现 L4 级自动驾驶。由此可见 Ultium 平台的诞生绝不仅是资本的力量,技术积累和造车经验起着至关重要的作用。

Ultium 平台将成为上汽通用在电动车市场中的核心竞争力。有了 Ultium 平台的加入,未来上汽通用汽车的产品将会有更可观的技术先进性,而且安全也会更有保障,这种新平台或许没有很多新势力所标榜的抓人眼球的“标签”和噱头,但其真实的竞争力足以推动传统主流车企在新赛道上抢回之前落后的先机,真正的竞争,从现在才开始。


车系: LYRIQ
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