布局新能源領域 聊上汽通用動力電池組

  國家針對新能源汽車的政策導向和扶持使得諸多合資品牌主機廠開始大力建設自己的動力電池工廠。2016年之前,上汽通用金橋工廠東北角這片區域原本是塊空地,經過2年多的建設,上汽通用汽車動力電池系統發展中心(下文均簡稱為電池組裝廠)在這里拔地而起,該廠將為上汽通用旗下新能源車型提供動力電池總成,今天,我們便來揭開這座工廠的面紗。

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● 通用汽車在電動車開發領域已經走了近30年了。

  通用汽車研發電動車的歷史可以追述到上世紀90年代初。1990年,通用汽車發布了Impact概念車,后來通用總共制造了50臺Impact并招募志愿者對該車進行測試,但當時這些車的實際表現并不理想。1996年,基于Impact打造的EV1登場,這款電動車共有兩代,第二代車型一直生產到2003年,雖然當時電動車技術還比較原始,但已經具備一定的實用性了。

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后來隨著電驅技術逐漸成熟,包括純電動、混動以及增程式電動車在內的多種車型已經能夠被越來越多消費者所接受了,目前通用在美國本土銷售的新能源乘用車包括雪佛蘭Bolt、Volt(沃藍達)以及凱迪拉克CT6混動版等。

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 通用汽車在中國的新能源領域起步不算晚,早在2008年便推出了君越混動版車型,當時的指導價為26.99萬,價格還是挺高的。而現在由于國家和地方給予了一定的扶持力度,新能源車在中國的發展速度極快。上汽通用在華銷售的傳統混動車型包括凱迪拉克XT5 28E、別克君越30H、別克君威30H、雪佛蘭邁銳寶XL 530H,而插電混動有凱迪拉克CT6 PLUG-IN以及增程式的別克VELITE 5,2018年還將新增別克VELITE 6插電混動版和純電動兩個版本。

● 上汽通用工廠可組裝風冷和水冷兩種形式動力電池。

  由于雙積分政策等因素的影響,未來新能源汽車的占比將越來越大,對于動力電池的需求也越來越多,所以上汽通用便有了自建電池工廠的計劃。2017年底,總投資約16億元人民幣的電池組裝工廠正式建成并投產。該工廠占地面積32520平方米,目前共有風冷電池組生產/裝配和液冷電池組生產/裝配線各一條,可生產包括傳統混動、插電混動(含增程式)、純電動在內所有新能源車的動力電池組。

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除了電池生產和裝配之外,工廠內還設立了電池倉儲區和實驗室,實驗室由6個系統實驗室和1個熱沖擊實驗室組成。據工程師透露,目前他們每天都會從生產線上隨機抽取一臺動力電池總成送進系統實驗室內進行測試,檢查電池在各種氣候條件下的穩定性是否可以滿足各種嚴苛氣候條件中使用。

● 動力電池主要由四個部分組成,電芯的最小儲能單元。

  動力電池組的核心部件采用堆疊式設計,其結構很像是整齊碼放的三明治。其中負責存儲電能的是電池模組,而模組是由數量不等的電芯串聯而成。上汽通用的電芯由其他供應商提供,不過官方并未透露具體的電芯供應商,他們表示與上汽通用合作的供應商有許多家,只要符合產品規格和參數要求的電芯他們都會采用。除了電芯之外,框架、冷卻片以及泡棉等也都是組成模組的最基本部件。

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 風冷和液冷電池由于各自具備不同的優缺點,所以其最適合的混動形式也不同。通用工作人員稱,風冷電池具備結構簡單、系統可靠性高等優點,更適合工作強度不高的輕混系統或HEV常規混動系統。而電池組容量較大,工作要求更高的插電混動車型或純電動等車型,使用液冷電池更好。

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風冷和液冷電池組的組成部分差異不大,差異只在于零件的規格、參數、冷卻方式以及適用車型上。風冷電池主要用于傳統混動車型(BAS,HEV等),諸如凱迪拉克XT5采用的就是風冷電池;液冷電池由于其具備的換熱效率高、結構緊湊、溫度可控等優點,更適合在插電混動、增程式電動車和純電動車上使用,別克VELITE 5、VELITE 6、凱迪拉克CT6插電混動版等車型都采用液冷電池組。

● 風冷和液冷電池的生產流程

  工廠目前生產的電池基本都用于凱迪拉克XT5 28E,我們就以這款動力電池為例。電池的最小單元是風冷電芯和冷卻片,將這2個部件裝配在一起即可變成1個風冷堆垛;接著將12個堆垛疊在一起并用金屬框架固定后即可形成1個風冷模組,1個風冷總成包含2個風冷模組,由此我們可以計算出1個風冷總成共包含24個電芯。

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液冷電池的生產過程與風冷電池大體相同,我們以VELITE 6的動力電池總成為例,1個液冷堆垛單元由2個電芯以及塑料框架、水冷板和彈性泡棉組成,24或28個堆垛組成1個模組總成,2個模組(24和28堆垛的模組各一個)總成加上各種外設件、框架、管路、罩殼等設備組成1套動力電池總成,由此可以計算出1套電池總成共包含104個電芯。

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電池堆垛和模組的制造過程中,除堆垛框架上料等少數流程需要工人外,包括電芯上料、堆垛疊放、焊接、模組組裝等工序全部由FANUC(發那科)機器人自動完成,自動化率接近100%。每個單體電池模組完成組裝并檢驗合格后通過AGV小車運往電池總成裝配線。

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與汽車總裝線類似,電池的裝配線也主要以人工裝配為主,裝配完成后的電池總成還需經過打標、泄露測試等檢驗工序,合格后即可送往總裝線裝車。目前工廠內風冷線和液冷線生產的電池分別用于凱迪拉克XT5 28E和目前還未上市的別克VELITE 6,未來工廠會根據實際需求調整工序,生產更多型號的動力電池組。

● 文章總結:

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 除了現有的混動車型之外,到2020年之前通用汽車將在中國推出至少10款新能源車型,其中就包括別克VELITE 6,而到2025年,別克、雪佛蘭、凱迪拉克三大全球品牌旗下在華將近全部車型都將實現電氣化,如此龐大的電池需求,自建電池工廠的重要性不言而喻。那么通用旗下緊跟別克VELITE 6到來的新能源車還會有誰呢?相信年內就會有答案了。

點擊次數:  更新時間:2018-04-20 08:18:17  【打印此頁】  【關閉
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