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1月13日通用汽車在今年的CES 2021消費電子展上,透過影片直播,釋出五款純電動車和概念車,甚至還超前地從陸地走向天空,釋出了一款純電驅動的垂直起降概念飛行器,一向嚴謹的傳統汽車的代表通用汽車,這一次在2021年的初始,釋出這樣純電動技術產品組合,確實讓人感嘆新能源汽車的勢頭。總體來看,通用汽車在2021開年線上CES喊出了“電動化是所有人的未來”這一口號。這一明確的電動化訊號,預示著通用汽車全身心投入新能源汽車的時刻來到了。

在釋出會上,通用釋出面向2030年的科幻產品,讓人覺得炫酷的莫過於凱迪拉克品牌的VTOL垂直起降概念飛行器和無人駕駛豪華車PAV。這款VTOL垂直起降飛行器,是之前CES上比較流行的飛行汽車的延伸,採用四螺旋槳設計,前後排各兩個,只有一個座位。這架飛機配備90kWh的電池,可以最高以90km/h的速度飛行,可以在城市的樓宇之間從一幢樓頂飛到另一幢樓頂,點對點飛行,完全無人駕駛。無人駕駛汽車凱迪拉克PAV像是一個有著凱迪拉克特有的前臉造型的移動出行的箱子,車門採用上中下三段式設計,完全是科幻片裡面的兩個主角。這款車和之前Cruise的無人駕駛車Origin的設計很相似,凱迪拉克PAV是面向高階品牌的豪華高配版。這兩款純電產品目前還處於概念階段,將成為未來10年的出行趨勢。

圖1 凱迪拉克VTOL(左)和PAV(右)

CES上通用汽車公佈了凱迪拉克新款純電動車Celestiq,也會使用通用Ultium平臺打造,也將是Ultium平臺的首款純電轎車,這是在去年正式釋出的量產車型凱迪拉克Lyriq之後的第二款產品。

而之前釋出的Lyriq,展現了33英寸車機螢幕材質為OLED,採用虛幻引擎設計UI介面,讓車機系統的操作更加流暢,同時更加逼真。配合逼真的AR HUD和增強版Super Cruise超級智慧駕駛系統。

圖2 凱迪拉克Celestiq和天窗

事實上,在2020年的通用汽車科技日上,Ultium平臺的電池就正式釋出了。用Ultium這個詞,取名很有講究,代表非常強大的動力電池。電池系統可以從50kWh擴充套件到200kWh,400V下配置200kW的快充能力,800V下350kW的快充能力。這個800V的HUMMER EV將會搭載超過1000馬力的電機,最大扭矩將達到15591牛·米,完全是一款超級美式電動電耗機器。也就是說,在保時捷的800V跑車以後,在這類大型SUV(全尺寸)和皮卡上面,800V也有新的用武之地,拓展出了美式的玩法。不過通用的意思,想要在2023年前在全新第三代全球電動車平臺上做22款車,把這個車輛價值梯度完全給做出來,預期2025年投入250億美金,在2025年實現年產100萬純電。

圖3 通用全新第三代全球電動車平臺的產品規劃

就電池而言,這是通用汽車和LG化學合資工廠的產品,能量密度相比之前使用的電池高60%,採用新增鋁元素製成四元鋰電池(NCMA電池),可以將電池內鈷含量降低70%。不同於業內其它電動車企,GM不是簡單向供應商購買電池,而是與供應商深度參與研發。其位於沃倫的技術中心設有化學與材料系統實驗室和電池試製線,並將新建電池創新實驗室和製造技術中心,有著很深的技術積累。

Ultium平臺的電池可以透過多種模組的排布方式,適應不同的車型。例如:電芯水平排布形成模組,單個電池包最多可以容納24個模組,分為上下兩層,這一電池包適用於卡車、以及大型SUV。

圖4 適用於卡車、大型SUV的24模組電池包

水平放置一層14個模組,再加上垂直方向兩個模組形成電池包,可以讓電池系統適應低頂的轎車和跑車等車身低矮的車型。

圖5 適用於轎車和跑車的電池包

為中小型SUV和CUV開發的產品,12個電池模組堆疊一層形成電池包。

圖6 適用於跨界車型的12模組電池包

在三種不同模組組合的情況下,實現了以 12至16個電芯為一組,可組合成6,8,10和12模組的電池包,還可以採用24模組的雙層排布,實現不同的電量配置。這幾個電池包內有高強度縱梁設計,加上環繞結構保護,能夠在碰撞時有效保護電芯,同時大幅提升車身結構剛性。

這套系統裡面,配備有無線電池管理系統(wBMS),這一系統將會檢測電芯內部的化學反應,更好控制車輛效能發揮和充電管理。wBMS植入到模組中,每個模組都成為獨立的控制單元,一來方便單個模組的獨立替換,二來隨著電芯配方不斷升級,Ultium電池可透過wBMS及時調整電池模組。對於單個模組來說,完全可以單獨做全生命週期管理,監控和管理,資料獨立儲存。每個模組都可以拆開來單獨使用,能更好地支援車電分離及電池的二次應用,全壽命管理。

從技術的發展來看,目前電池的管理,從集中式、半分散式和分散式,透過無線基數的匯入,使得分散式的wBMS系統在減少線束和連線複雜性的同時,充滿了活動為智慧物聯網技術創新應用,提供了可能。

圖7 無線BMS系統概覽

Ultium雖然採用類似590模組的設計,但是有很大的區別:

1)不管是和集中式的iX3、還是和MEB的半分散式的相比,整個模組上去基本看不到線,基本形成了全覆蓋

2)兩個模組的上蓋採用一體化的設計,從上面來看,整包幾乎看不到任何線束和高壓銅排,特別是中間連線處,對比來看就是真正達到我們想要的,裝上去模組固定擰下螺絲就可以了,這裡通用沒有展示模組之間的處理過程,按照這個設計,可能直接上快插就可以,反正整體模組都是有遮蓋的

圖8 集中式電池管理系統iX3和無線電池管理系統下的佈線設計對比

圖9 半分佈MEB PK 無線管理系統的佈線設計對比

小結:這次CES 2021,通用汽車的幾個重磅產品,開始真的展現出老牌車企對電動汽車認真的一面,從概念來說從收快遞、出行、甚至坐飛機,通用都要花很多時間推出產品都能實現純電動。從2021年下半年基於Ultium平臺的車型逐漸開發完成,通用將在這個系統上搭建出更有競爭的產品。

而這一切,是通用汽車電氣化規劃的一小部分,一個開端。據悉,到2025年通用汽車在電動車和自動駕駛領域投資超過270億美元,在全球範圍推出30款電動車型。在中國推出的新車型中,新能源車型佔比將超過40%。而從2020年至2025年度,上汽通用汽車計劃在新能源領域推出9款以上新能源車型,覆蓋轎車、SUV和豪華SUV等多個細分市場。

當然,上汽通用汽車也將同步引入全新的Ultium平臺,凱迪拉克LYRIQ將在年內與消費者見面,明年匯入中國;別克基於它將推出三款車型,包括一款跨界車和一款大型SUV;雪佛蘭相關產品也將陸續登。

2020年上汽通用汽車新能源銷量累計銷售17,639輛。其中別克微藍家族1-12月累計銷售16,061輛,同比增長近4倍。日後有了凱迪拉克Lyriq的支撐作用,以及後續在這套系統上打造的別克和雪佛蘭的電動產品,上汽通用在新能源領域整體的銷量會比現在更值得期待的。

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  • 今天是個特殊的日子,歷史會記住今天