高調(diào)“進(jìn)軍”電池界,通用真能引領(lǐng)電動(dòng)化?

時(shí)間:2020-05-27 07:34來源:中國(guó)電池聯(lián)盟 作者:蘇客
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       “這是通用汽車歷史性的一刻。”通用汽車CEO瑪麗·博拉在通用動(dòng)力電池戰(zhàn)略會(huì)議上表示:“我相信我們將會(huì)成為電動(dòng)化的領(lǐng)導(dǎo)者。無論外界怎么說,我們將義無反顧地為此而努力。”

 

       此舉意味著,通用汽車正式向動(dòng)力電池界全面進(jìn)軍了。

 

       日前,通用與LG化學(xué)在俄亥俄州洛茲敦投資23億美元建設(shè)的電池工廠Ultium Cells LLC正式開始動(dòng)工,計(jì)劃年產(chǎn)能為30GWh,按照每輛車60千瓦時(shí)用量,可裝機(jī)超過50萬輛整車。

 

 

       新廠預(yù)計(jì)2022年開始投入生產(chǎn),到2023年產(chǎn)能可能達(dá)到最高。建成后可提供1100多個(gè)工作崗位,占地面積有30個(gè)足球場(chǎng)大小。主要生產(chǎn)通用與LG化學(xué)合作開發(fā)的動(dòng)力電池Ultium。

 

 

       Ultium電池并非是當(dāng)前國(guó)內(nèi)推崇的CTP(Cell To Pack,無模組技術(shù)),而是以傳統(tǒng)“袋裝電池”(PACK)為基本組成單元,并做了更深入的細(xì)化,是一種NCMA四元鋰電池,通過加入鋁,將電池中的鈷金屬含量減少了約70%,有效的降低了動(dòng)力電池生產(chǎn)成本。

 

       模組方面,通用PACK策略進(jìn)一步強(qiáng)化了模組的地位,除了標(biāo)準(zhǔn)化降低成本的考慮外,還考慮了維修性和回收利用。

 

       Ultium的模塊化配置,在電池模組方面兼容軟包和方殼電池,在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上可配置整體的能力,強(qiáng)調(diào)整個(gè)平臺(tái)的能力。

 

       從LG化學(xué)軟包模組來看,共有3種類型,分別是12個(gè)電芯、18個(gè)電芯和24個(gè)電芯,充分利用了軟包布置的優(yōu)勢(shì)。其中,12個(gè)電芯和18個(gè)電芯的模組,電芯水平放置;24個(gè)電芯的模組,電芯垂直放置。

 

       以上三種電芯分別對(duì)應(yīng)不同的高度,以適應(yīng)不同車型底盤不同高度,以及留給車內(nèi)空間的不同需求。此模組思路延續(xù)了BOLT EV的一些思路, 同時(shí)借鑒了MEB的做法,與大眾MEB 590模組類似。

 

       從電量來看,三類模組的電量分別為:4.4kWh(370*12電芯),6.7kWh(370*18模組),8.8kWh(370*24電芯),MEB每個(gè)模組的電量約為6.9kWh。一定程度上,LG化學(xué)是技術(shù)的傳遞者。

 

       此外,通用的這個(gè)模組最大的亮點(diǎn)在于,將BMS植入了模組中,使每個(gè)模組都是一個(gè)獨(dú)立的單元,掌控了模組的電芯特性,方便模組的更換,在電芯升級(jí)時(shí),可用新電芯的模組替換老PACK中的模組。

 

       電芯方面,Ultium可以兼容不同的電芯,通用率先投入LG化學(xué)的軟包電芯,材料類型為NMCA,進(jìn)一步降低了對(duì)鈷的需求,在性能和安全上介于NCM811和NCA之間。

 

 

       Ultium電芯的化學(xué)體系,采用了和LG化學(xué)選定的鎳錳鈷鋁(NMCA),LG化學(xué)之前的化學(xué)體系路徑是從NCM622和NCM712,然后轉(zhuǎn)入NCMA后,計(jì)劃把鈷的含量降低到10%以下,在2022年量產(chǎn)。

 

       通用的電池系統(tǒng)專家Andy Oury表示,在電芯尺寸大小上,Ultium電芯會(huì)比Bolt EV 的電芯大60%,而Bolt EV所使用的是LG E59 型電芯,尺寸大概為W 305mm x H 100mm x T 13.5mm,容量為100Ah。以此推斷,Ultium每個(gè)電芯的電量為100*3.7=370Wh。

 

       大型袋裝電池比小型圓柱形電池需要更少的接線和管道,Ultium BMS與Bolt EV相比,省去了80%的電池組接線。

 

       通用對(duì)電芯未來的規(guī)劃主要是:0鈷元素,0鎳元素,這兩個(gè)是目前電芯成本最大的貴金屬,同時(shí)也是全球資源有限的。因此,擺脫對(duì)于貴金屬的限制成為整個(gè)EV產(chǎn)業(yè)的共同追求;同時(shí)通過對(duì)添加劑的調(diào)整改進(jìn)電芯壽命。

 

       PACK方面,Ultium有3種PACK,根據(jù)模組數(shù)量的不同,又分為6模組,8模組,10模組,12模組,以及24模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)BMW GEN5代平臺(tái)VW PPE平臺(tái)有共同之處,都只有橫梁,沒有縱梁。

 

 

        Ultium最大有7個(gè)橫梁,在模組的側(cè)板分別有上、下向外伸出來的腳結(jié)構(gòu),搭在橫梁上,再通過螺栓緊固,綜合了Model S模組,Model 3模組的安裝技巧,可根據(jù)車型定位,調(diào)整模組數(shù)量和組合,而且可以根據(jù)車型結(jié)構(gòu)和電量需求,在垂直和水平兩個(gè)方向進(jìn)行靈活布局。

 

        Ultium的關(guān)鍵在于添加了鋁元素,可以將電池內(nèi)鈷含量降低70%,進(jìn)而降低成本,成本將降低到100美元/ kWh以下,Pack的成本將在120美元/kWh左右,此成本將有助于實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車與燃油車的平價(jià)。

 

       可以預(yù)見的是,通用的電池技術(shù)逐漸走向的是少鈷或無鈷化,模塊化的平臺(tái)、模塊化的電池組,以及新的NCMA電池,目標(biāo)非常明確,那便是降本,降本,還是降本。

 

       此外,通用的目的也只有一個(gè):向所有人證明,汽車工業(yè)變革在即,行業(yè)“寒冬”當(dāng)前,它們這家110多年的傳統(tǒng)汽車巨頭,有足夠的能力和實(shí)力,實(shí)現(xiàn)全面轉(zhuǎn)型。

 

       目前來看,通用確實(shí)有轉(zhuǎn)型的實(shí)力。例如,續(xù)航410公里的比亞迪元EV535,搭載的電池容量為53.22kWh,這意味著,通用Ultium電池組起步就可以提供約400公里的續(xù)航。

 

       而200kWh的電池組,是個(gè)超大容量電池組,目前特斯拉MODEL X/S頂配車型,也只搭載了100kWh的電池組,如果通用旗下出現(xiàn)一款200kWh電池組的車型,基本可以解決續(xù)航問題了。

 

      通用表示,會(huì)根據(jù)需要進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī);蛟黾蝇F(xiàn)有產(chǎn)能,以實(shí)現(xiàn)其10年中期目標(biāo),即在北美和中國(guó)每年提供100萬輛電動(dòng)汽車。

 

       此外還表示,除Ultium電池外,它們正在開發(fā)一種使用壽命達(dá)100萬英里的電動(dòng)汽車電池,并已接近成功。不過,并未說明推出“百萬英里電池”的具體時(shí)間。


(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 電池 通用 電動(dòng)化
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