安全、可靠、耐久：高標(biāo)準(zhǔn)汽車動力電池的自我修養(yǎng)

首先在汽車“通往零排放”的道路上，電力驅(qū)動是必由之路。性能優(yōu)秀的動力電池，則依賴于電池系統(tǒng)核心技術(shù)與電池制造技術(shù)。龍叔上周就深入到上汽通用的實驗室和動力電池發(fā)展中心去深入了解別克VELITE6的動力電池技術(shù)及生產(chǎn)細節(jié)，收獲頗深，與君分享。

動力電池系統(tǒng)對于新能源汽車的重要程度不言而喻，在暫時還體驗不到別克VELITE6實車之前，我們先了解一下插電式混動車別克VELITE6動力電池是怎樣打造的吧。

通用汽車目前已有3款新能源產(chǎn)品投放中國市場，包括凱迪拉克CT6插電式混合動力車、別克VELITE 5增程式混合動力車及寶駿E100純電動車，前兩款龍叔都有體驗過。作為別克品牌“電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化”戰(zhàn)略布局的重要落子，插電式混動車別克VELITE 6插電式混合動力車及其姊妹車型VELITE 6純電動車也將陸續(xù)上市。

定制的緊湊輕量化電池包

別克VELITE 6插電式混動車的動力電池組是圍繞車身結(jié)構(gòu)量身定制，整個電池包外觀特征非常明顯，由防火高強度復(fù)合材料構(gòu)成的上蓋和金屬下蓋組成，不僅大幅提升電池組的剛度、強度和耐久性，電池包能量密度也由此有所增長。得由于更小的體積，車身內(nèi)的乘坐空間也會因此更充裕。

我們都知道鋰電池的活性會因溫度變化而變化，為了始終讓電池能工作在最舒適的工作溫度里，別克VELITE 6插電式混動車的動力電池采用了冬暖夏涼的液冷結(jié)構(gòu)，并且是電芯級獨立液冷系統(tǒng)，其工作溫度范圍寬達-30℃~55℃，環(huán)境溫度適應(yīng)性強。

專利片層液冷技術(shù)，使電池組散熱循環(huán)能夠精準(zhǔn)分布到每個電芯單元進行冷卻，確保整片電芯溫差控制在2℃以內(nèi)，有效保證了電芯的一致性。

作為保持電池系統(tǒng)冬暖夏涼的核心部件——毛細管冷卻片，厚度僅為0.2毫米。設(shè)計巧妙的冷卻片導(dǎo)流槽在電池上均勻分布，冷卻液可在流道槽內(nèi)流動帶走熱量；還可通過線圈加熱冷卻液，使電池升溫，即使在極端寒冷環(huán)境下，也能確保電池處于最適宜的工作溫度。

有了液冷之后，電池包的密封異常重要，IP67級防水防塵密封設(shè)計已是同類最高等級，不僅將任何塵埃固體物杜絕在外，而且在車輛涉水時亦保證電池組的安全運轉(zhuǎn)。

電池系統(tǒng)試驗室

別克VELITE 6插電式混動車動力電池組，是由上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心組裝生產(chǎn)，龍叔有幸參觀到了生產(chǎn)制造的全過程，近距離體驗到全球領(lǐng)先的電池組智能生產(chǎn)線和組裝工藝。

在實地組裝過電池模組之后，龍叔體會到了電池模組的復(fù)雜程度，深刻感覺到自動化勢在必行。上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心電芯和模組的上料、裝配、運輸和電池模組測試的全線工藝操作全部由機器人或機械手智能完成，自動化率達到100%，避免人工操作帶來的誤操作和質(zhì)量不穩(wěn)定，確保每個電池模組產(chǎn)品的一致性和可靠性。

芯片堆垛和電池模組裝配工藝中，機器人每一次的上料/下料/搬運過程中精度在0.1-0.2mm以內(nèi)，極大提高了產(chǎn)品的裝配效率、準(zhǔn)確性和質(zhì)量穩(wěn)定性。在裝配工序后，還通過壓力控制復(fù)查確保整體質(zhì)量的穩(wěn)定性。

每一個關(guān)鍵零件都可智能追溯

我們可以看到每一個零部件都有一個二位碼，習(xí)慣性用手機掃碼之后，掃出來的結(jié)果是一組連貫的數(shù)字，這些數(shù)字其實就是這個零部件的“身份證”；通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，不僅在裝配過程中實現(xiàn)了零部件數(shù)據(jù)的實時采集、監(jiān)控和預(yù)警，還能通過產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，可精準(zhǔn)進行后續(xù)追溯。

電池裝配過程中分電芯、模組和電池組三個級別，都需要分別進行功能性、電性能和電氣絕緣等安全檢測和評估，保證電池裝配線安全生產(chǎn)和出廠產(chǎn)品質(zhì)量。其中電池組的電性能測試需要通過高熱靈敏度、-20℃ ~+350℃超寬溫度范圍的紅外熱成像探測技術(shù)，實現(xiàn)非接觸的全產(chǎn)品輪廓范圍內(nèi)的實時溫度變化監(jiān)測，確保別克VELITE 6 動力電池系統(tǒng)的質(zhì)量和測試安全。

高壓互鎖安全防護體系

在別克VELITE 6插電式混動車的動力電池出廠之前，還需要通過多重嚴(yán)苛測試，包括數(shù)千項零部件與子系統(tǒng)測試項目，并且針對每個潛在危害，至少有3條獨立安全保護措施，以確保電池系統(tǒng)安全，達到生命周期內(nèi)系統(tǒng)失效率小于<10-8/h，高于行業(yè)普遍水平10倍以上。通過電池系統(tǒng)擠壓測試、機械沖擊、外部火燒測試、過充保護、短路保護、耐久及防水浸泡測試等，并在溫差范圍-40℃~85℃的環(huán)境艙下，模擬極熱、極寒、高海拔地區(qū)的使用工況，確保電池結(jié)構(gòu)安全。動力電池系統(tǒng)組裝到別克VELITE 6 車型上，經(jīng)歷百余項系統(tǒng)與整車測試，確保電池組在更長生命周期使用過程中的安全性。

若發(fā)生碰撞事故，高壓互鎖安全防護體系會檢測到高壓零件的接插件是否松動或者高壓線是否切斷，并及時采取對應(yīng)措施，智能切斷電池繼電器和輸出電壓，防止漏電發(fā)生。得益于高標(biāo)準(zhǔn)安全設(shè)計，別克VELITE 6插電式混動車的動力電池系統(tǒng)即使受到擠壓，也不會導(dǎo)致電芯電極接觸、高壓線路短路或冷卻系統(tǒng)泄露等風(fēng)險發(fā)生，有效防止二次事故傷害。

總結(jié)

從小小的一片電芯到組裝成電池單體再組裝成整套電池包，在先進的自動化工廠內(nèi)，工人的數(shù)量甚至要比我們參觀者都要少，自動化生產(chǎn)最大限度地規(guī)避了人為造成的不穩(wěn)定因素，生產(chǎn)無論從效率還是品質(zhì)管控，都有著極大意義。先進的電池工廠對于一步步走向零排放之路的汽車廠商來說，是根基式的，上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心作為通用汽車全球第二家電池組裝機構(gòu)，該中心對標(biāo)美國布朗斯敦電池組裝工廠，嚴(yán)格遵循全球統(tǒng)一的生產(chǎn)流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通用汽車全球執(zhí)行副總裁兼通用汽車中國公司總裁錢惠康先生就表示中國對于實現(xiàn)‘零排放’的愿景至關(guān)重要。

龍叔已經(jīng)開始對別克VELITE6迫不及待了。