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“奧”秘筆記 通用Ultium奧特能平臺技術優勢在哪裏

易車訊 隨著新能源市場越來越成熟,油改電的產品正在被迅速替代,正向開發的純電平臺越來越多,而通用的純電平臺就是“Ultium”,意為“終極與無窮”,中文名也很接地氣,叫“奧特能”,連想奧創、奧特曼、奧特萊斯,似乎名字帶”奧“的都絕非無能之輩。當BBA列強們還在通過“油改電”的方式小心試探,像大象壹樣笨拙地轉身時,通用的轉型真的很剛。而奧特能平臺的首款車型凱迪拉克LYRIQ,想必大家或多或少了解過壹些,產品實力很強,未來奧特能平臺也將成為通用三大品牌全新電動車的平臺。那麽奧特能平臺能否點亮通用的科技樹,壹切還得回本溯源,從平臺最基礎的技術說起。

奧特能平臺的優勢大致可以歸納為三點—— 安全 & 智能 & 性能

滿足ASIL-D系統安全的最高等級安全標準

無論何時,安全永遠是新能源車的重中之重,而奧特能平臺做到了滿足ASIL-D最高等級的系統安全,可能大家對這個ASIL-D不太熟悉,這個標準來自2011年發布的《道路車輛功能安全標準》 ISO 26262,其中壹個步驟就是對系統進行危害分析和風險評估,標準為“汽車安全完整性等級”(ASIL,Automotive Safety Integration Level),從低到高分為A、B、C、D四個等級,跟各位學校和公司績效評級是相反的,ASIL-D在車輛安全當中是最高級。

1)遠超國標的開發和試驗標準:奧特能平臺的電池開發和測試嚴格遵循了通用汽車全球新能源車相關標準,試驗條件遠高於中國新能源車的國標。例如電芯選料階段,采取100%電芯DCR(直流內阻)檢測,試驗累計測試達320萬小時以上。電池包跌落試驗國標要求是1m高,奧特能用2m高;擠壓試驗國標是100kN,奧特能用300kN;針刺試驗國標要求電池包溫度>0℃、SOC>95%,而奧特能做到了溫度>45℃ SOC>97%。其他試驗中也采用了高標準測試,例如電池包振動試驗的時長是國標的近3倍,鹽霧試驗的時長是國標的20多倍,電芯溫濕循環次數是國標的90多倍。

2)專屬電芯配方:與其他車企電芯直接由供應商提供不同,通用在電芯設計階段就深度參與電芯化學體系設計和性能開發,奧特能平臺采用的電芯基於通用汽車全球統壹的安全與性能標準,聯合本土供應商在811 NCM基礎配方上研發出的專屬優化配方,具有高熱穩定、低衰減、長壽命的特性。據官方介紹,專屬電芯熱穩定性比基礎配方提升了10%。

3)七重核心電池熱管理技術:

(1)電芯間隔熱墻(專利設計):使用加厚設計的納米級航天材料氣凝膠,能有效降低電芯間熱量傳遞。

(2)抑制熱擴散技術(專利設計):獨特的“安全閥+快速排氣通道”設計,快速降溫,抑制電芯熱失控時的熱量擴散,也就是降低“鏈式反應”的可能性。

(3)集成式液冷系統(專利設計):模組底部集成獨立液冷板,與傳統整包式液冷板設計相比,新系統的換熱效果提升10%左右,也使電池壽命整體提高約15%。

(4)模組和整包的防火設計(專利):上蓋防火專利設計,電池上蓋內置氣凝膠防火毯,對乘員和整車進壹步保護。

(5)後置大面積防爆閥:它跟模組和整包的快速排氣通道相結合,壹旦熱失控可以迅速排出高溫氣體, 進行快速散熱。

(6)防拉弧:電池包內部高壓元器件具備在電芯熱失控後防止拉弧(氣體放電)設計。

(7)“車-雲” 實時智能監控系統:車端采用氣壓/溫度/電壓三重傳感器, 24小時不間斷、高頻率的監測電池包和電芯狀態,壹旦檢測到失控風險會主動采取快速冷卻以控制熱擴散,保障安全;雲端數據平臺基於電池全生命周期數據,能夠提前識別電池析鋰、內短、鼓脹、漏液等熱失控隱患,並提供周級別的電池健康異常預警,防患於未然,帶來更主動、更智能的電池健康風險管理。

4)強化的全新電池物理防護架:奧特能平臺采用全新壹代高強度井字形結構電池防護架,超高強度鋼占比37.5%,高強度鋼占比約61%,整包的抗擠壓性能為國標要求的3倍,此外還有IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護的密封等級,在碰撞發生後,在5秒內即可完成主動放電,確保事故後救援安全。此外堅硬的電池殼體對整車的扭轉剛度提升約45.8% ,整車帶電池包的扭轉剛度35kNm·度,對整車安全有促進作用的同時,也可以提升操控極限。

奧特能平臺的“智能”優勢

無線電池管理系統(wBMS):奧特能平臺相對於其他車企純電平臺有壹個最大的不同那就是業內首創的無線電池管理系統(wBMS),可減少電池包內90%的線束,同步減少大量連接器和接插件,大大降低傳統線束老化帶來的風險。使用端可極大降低故障率,從而提升系統運行的質量和壽命;在生產端也簡化了電池的裝配流程,從而提升整包的生產質量及效率,降低了售後維修中模組的更換難度。

“車-雲”兩端相結合的電池健康智能監測系統:基於wBMS系統,電池模組通訊和監控也變得更容易了,車端實時熱失控監測集成氣壓/溫度/電壓三重傳感器,確保無漏報、誤報;全天24小時不間斷、高頻率的監測電池包和電芯狀態,壹旦檢測到失控風險,會主動喚醒電池管理模塊,並在第壹時間自動采取快速冷卻,保障電池包安全。雲端數據平臺則基於電池全生命周期數據,通過AI 融合多重機理特征構建電池健康評估模型,並經過海量數據訓練,多維度綜合評估電池健康狀態,防患於未然,帶來更主動、更智能的電池風險預防管理。

BEV HEAT高效綜合熱管理系統:奧特能平臺車型搭載了全新開發的BEV HEAT(Harmonized Enhanced Advanced Thermal System)高效綜合熱管理系統,該系統可整合空調、電池和電驅三大熱系統來進行整車熱管理,適用溫度區間寬,效率高。可利用電池進行蓄熱,制冷劑直接對空氣換熱,座艙可快速出熱風或出冷風降溫。另外智能化熱管理軟件策略還可根據電池的實際溫度、環境溫度以及乘員艙空調需求等因素,對電池和乘員艙進行合理的能量分配,實現座艙舒適性、駕駛品質、能耗、電芯壽命及電池安全間的最優解。

奧特能平臺的“性能”優勢

奧特能電動車平臺擁有出眾的性能架構,這裏的性能並非單指驅動方面,還包括架構兼容性、拓展性等,其全面均衡的性能可以賦能不同類型的電動產品,同時滿足消費者多元化、個性化的需求。

高效模塊化驅動系統:目前奧特能平臺為我們帶來了前電機、後電機、後驅輔助電機三款高度模塊化電機,支持前驅、後驅、經濟四驅和性能四驅 4 種形式,凱迪拉克LYRIQ銳歌就采用3合1的後驅單元,峰值功率255kw,峰值扭矩440N·m,最大驅動電機系統效率可達96%。

相比其他電驅系統,奧特能電驅技術的領先性就在於電機采用扁線繞組提升電機峰值和持續性能,同時采用自粘鐵芯提升電機效率和NVH水平。另外所有奧特能平臺電驅單元的電機和減速箱均采用油冷方式,比起業內常見的水冷形式,電機采用定子噴淋冷卻結合轉子甩油,無需設計冷卻水套,外徑尺寸小,可以帶來更大的體積功率密度,提升了系統綜合效率。

平臺架構和電池方案靈活多變:奧特能平臺的靈活性體現在可支持多種電池和電驅組合方案,滿足不同續航裏程、不同驅動形式、不同性能的產品,可覆蓋轎車、SUV、MPV、皮卡等不同軸距和尺寸的各類造型需求。

電芯層面,奧特能平臺可支持不同的電芯封裝形式,不同的排布形式和靈活的化學配方。目前中國市場初期會采用2種不同電量的電芯,可串聯可並聯,組成2種不同電量的模組單元,不管是目前的磷酸鐵鋰、三元鋰電池,還是以後可能應用的鋰金屬電池、固態電池,都能使用。

電池包層面,目前中國市場初期會采用8模組、10模組和12模組三種組合,模組單元的尺寸壹致,電池包的寬度和高度尺寸固定,而長度柔性化,可通過模組的增減來滿足不同尺寸、不同續航裏程的車型。而且電池包所有零件接口100%***用,零件***用率高達約80%。

補能系統開發測試:對於電動車而言補能是重要壹環,而第三方充電樁充電的便捷性和穩定性會影響用戶利益和體驗,特斯拉受認可的壹個重要原因就是自有充電樁布局廣泛,充電技術領先。所以泛亞也在進行電動車補能方面的研究,對穩定性差的補能充電樁也能更好地做到兼容並蓄。同時,還對充電樁市場占有率TOP10的運營商品牌進行充電融合測試,以期實現主流充電樁品牌的全覆蓋。

編輯總結:早在1912年,由通用汽車生產制造的電動車就曾稱霸市場,占有率壹度超過了同時期的燃油車和蒸汽車。到了21世紀,上汽通用在電動化戰略上的最重要技術就是Ultium奧特能平臺,這個電動化平臺整合了通用汽車26年的電氣化經驗,從首款車型LYRIQ的實力來看,這個平臺具備非常大的潛力,對比大眾的MEB,奔馳的EVA等,奧特能平臺擁有更好的包容性,這恰好是當下技術更叠迅速的時代需要的素質。據悉,截止到2025年,通用汽車將會推出不少於30款純電動車,其中絕大部分車型將基於“奧特能”平臺打造,讓我們壹起期待吧。?

最後,根據易車App數據,凱迪拉克LYRIQ在合資新能源車型中熱度排名第14位,想了解更多信息可查看易車App。

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