近日通用汽車在美國(guó)密歇根州沃倫“設(shè)計(jì)穹頂”舉辦EVDay，展示其最新電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)。

EVDay舉辦地點(diǎn)：設(shè)計(jì)穹頂

這次EVDay最大技術(shù)亮點(diǎn)之一就是自主研發(fā)的電動(dòng)汽車Ultium電池包。該電池包容量比傳統(tǒng)圓柱形電池包多20倍，續(xù)航里程可達(dá)到為400英里（約650公里）或更多。

電芯材料體系選擇上，為實(shí)現(xiàn)成本降幅，通用汽車和LG化學(xué)成立合資公司，聯(lián)合研發(fā)和生產(chǎn)電芯。其中LG化學(xué)的電池材料體系路徑是從NCM622和NCM712，然后轉(zhuǎn)入鈷含量較低的NCMA鎳錳鈷鋁。

一方面電芯材料體系選擇NCMA鎳錳鈷鋁，鈷含量降低到10%以下。跟高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用之前的《無(wú)鈷電池會(huì)是主流嗎？》描述相同，來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軟包電芯的技術(shù)和生產(chǎn)工藝突破。

另一方面三元體系變四元體系，在是實(shí)現(xiàn)低鈷含量同時(shí)，保證電芯的安全性、循環(huán)性能、充放電性能等不會(huì)下降。

從電芯層面考慮，通用汽車的Ultium電池是LG化學(xué)生產(chǎn)的大型袋式軟包電芯。其電芯工藝從圖片上看，為兩端出極耳方式。

制造設(shè)備上，可能涉及到軟包電池生產(chǎn)線常用的疊片機(jī)、沖坑機(jī)、熱封機(jī)等設(shè)備、具體可以參考《疊片設(shè)備技術(shù)流派之爭(zhēng)》。

通用汽車表示，現(xiàn)在電芯成本約145美元/kWh。跟LG合作，計(jì)劃2022年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的Ultium電池，其電芯成本可降至100美元/kWh以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)超過(guò)30%的降幅。

大型袋式軟包電芯

電池模組方面，可以用大型袋式軟包電芯垂直或水平堆疊組成，同時(shí)能根據(jù)不同車型進(jìn)行空間排布，提升空間利用率和系統(tǒng)體積能量密度。

比如豎直布置時(shí)，可以把大約24個(gè)軟包電芯整合成一個(gè)電池模組。水平布置時(shí)將12個(gè)電芯分兩組排列組成一個(gè)低高度電池模組，又或者讓更多軟包電芯堆疊更高。

不同的軟包電芯堆疊形式，至少能四種以上的車型地板高度。再加上軟包電芯是標(biāo)準(zhǔn)化的，其電池模組的形式變化多，規(guī)?；瘧?yīng)用更簡(jiǎn)單。

電芯整合排布成模組

Ultium電池包設(shè)計(jì)上，重要從電池模組通用性和布置方面考慮。比如要讓電池模組在不同車型（皮卡、SUV、共享汽車、輕型貨車、低地板）之間通用，帶來(lái)規(guī)模化效應(yīng)，就必須能滿足不同功率的需求。

Ultium電池模組布置

同時(shí)結(jié)合類似于大眾MEB標(biāo)準(zhǔn)化的形式，根據(jù)車型要，一層安放6~12個(gè)電池模組。如下圖所示，通用汽車展示的是裝一層和兩層的效果。

Ultium電池包（6~12個(gè)電池模組/層）

通用汽車演示的電動(dòng)汽車底盤架構(gòu)，可以根據(jù)不同的帶電量，進(jìn)行電池包布置，組成不同的整車電池系統(tǒng)。其中雙層堆疊的24個(gè)模組這種形式，由于能供應(yīng)200KWh的功率，將用于即將公布的GMC悍馬電動(dòng)皮卡上面。

通用汽車的電池模組底盤

快充性能上，Ultium電池可以充電10分鐘，續(xù)航里程超過(guò)100英里（約163公里），同時(shí)實(shí)現(xiàn)大部分車型400V下配置200kW，電動(dòng)皮卡800V下配置350kW的快充能力。

業(yè)內(nèi)主流觀點(diǎn)認(rèn)為，對(duì)整個(gè)動(dòng)力鋰電池行業(yè)而言，通用汽車EVDay推出的Ultium電池技術(shù)是個(gè)利好消息。

一方面增強(qiáng)國(guó)內(nèi)電池相關(guān)公司對(duì)動(dòng)力鋰電池技術(shù)突破的信心和對(duì)歐洲市場(chǎng)蛋糕做大盈利的樂(lè)觀預(yù)期。

另一方面利于電池相關(guān)新型技術(shù)傳播，促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的公司提升產(chǎn)品性能，加快搶占技術(shù)方面的制高點(diǎn)，獲得更多發(fā)展機(jī)會(huì)。

參考資料：

[1]《如何看待通用BEV3的Ultium電池系統(tǒng)？》，汽車電子設(shè)計(jì)

[2]《通用Ultimu平臺(tái)：電芯，模組與PACK》，知化汽車