把安全放在绝对首位,别克Electra E5有哪些“独门秘籍”?

22年12月,上汽通用别克官宣了首款中大型纯电动SUV——别克Electra E5,它基于通用Ultium奥特能电动车平台打造,可以看做是凯迪拉克LYRIQ锐歌的“换壳”车型。
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目前Electra E5还未上市,我们能获知的信息也非常有限。但在上周,上汽通用别克提前组织了一场对武汉奥特能超级工厂的参观,并对Electra E5的核心——三电系统进行了介绍和展示,让我们对这辆车有了更深层次的认识。
定位主流,侧重安全
别克Electra E5定位“满足主流需求”,长宽高分别为:4892*1905*1655mm,轴距达到了2954mm,可以想象其车内空间会十分宽裕。
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动力系统上,Electra E5将有两驱/四驱版本,长续航版本的续航里程可达600km以上(CLTC工况),属于目同级车型的主流水准。
至于其他方面,如内饰、配置等等目前还没有公开,但从它“老大哥”LYRIQ锐歌的表现来看,应该是不会让人失望的,智驾方面像“全新一代Super Cruise超级辅助驾驶系统”理论上也不会缺席。
不过,在这次技术解析会上,别克方面多次强调了一个词——“安全”。
的确,对于电动汽车来说,安全是产品的底线,所有厂商都会尽其所能将安全做好。但从目前的产品表现和市场反馈来看,电动汽车的自发性安全事故仍时有发生,消费者们对于电动汽车还是普遍存在着“安全焦虑”。
因此,在别克看来,如何打消消费者们对于电动汽车的“安全焦虑”,就成为了Electra E5成功与否的关键。
那么,Electra E5又有哪些“独门秘籍”?
专属配比正极材料,提升热稳定性
电动汽车安全关键在于电池安全,而电池安全的关键又在于防止热失控。
对于这一点,Electra E5首先是采用了奥特能电芯专属的正极配方。通过在正极材料中定向掺杂稀土元素铆定游离氧以及原位涂层包覆搭建核壳结构,减少了正极发生的负反应,从而减少了氧的释放量。
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而氧释放量的减少,则大大降低了电池热失控时的反应烈度,相比基础的811正极材料提升了10%的热稳定性。
无线BMS,全时全面监控
对于任何电动汽车来说,优秀的热管理都是防止热失控的最佳方式。
Electra E5的电池包内采用了奥特能平台独有的无线BMS(电池管理系统),超过9成的低压线束和连接器、插接件被替代,从而大大降低了因为线束老化、插接不严而导致的BMS故障。
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同时,无线BMS还让每个电池模组可以“互相照看”:当有模组出现热失控并导致该模组的CMU无线通讯管理单元失效时,失效模组周边的CMU无线通讯管理单元将会主动唤醒电池管理模块进行急速冷却。
航天级气凝胶材料,阻隔热量传递
电池包内的热扩散往往是非常迅猛的,这也是许多电动汽车安全事件总是快速发生的原因之一。
为了尽可能降低电池包内的热扩散,Electra E5电池包内的每个电芯之间均铺设了航天级隔热材料气凝胶,这种气凝胶只需薄薄一层就可阻挡上千摄氏度的温度传导
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此外,在每个电池模组下方,都配备了专属的独立液冷板,与传统的一片式液冷相比不仅在换热效率上有提升、冷却效果更均匀,同时还方便液冷系统进行模组级的流量控制,当需要时可以快速排出某个模组中的热量。
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红色接口即独立液冷板的出/入水口
电池包多层级热失控防护
除了热扩散外,电芯发生热失控后的爆炸和短路也是导致电动汽车严重事故的重要因素之一,因此除了热管理,当电芯发生热失控后如何保证不爆炸、不起火,也是电池安全中需要考虑的重要方面。
对于前者,Electra E5所采用的奥特能电池包在内部设计了快速排气通道,并在电池包尾部设置了防爆阀。一旦有电芯发生热失控,可以迅速排出电芯热失控产生的高温气体,降低其对相邻电芯及模组的伤害,防止发生更大规模的热扩散。
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同时,电芯发生热失控时,在高温破坏下,相邻电芯及高压元器件很容易出现“拉弧”现象,也就是短路所产生的电弧,很容易导致更大面积的热失控。对此,奥特能电池包内的绝缘材料采用特种橡胶和特种塑料制成,在高温下会陶瓷化从而保持材料的绝缘,防止电弧造成次生灾害。
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高压铜排上的棕色涂层即特种绝缘材料
此外,当热失控发生时,对乘员舱的保护也是重中之重。Electra E5的方法是在电池包上盖内置防火毯,这种防火毯的主要材料为前面提到过的气凝胶,同时在气凝胶外部包裹了耐高温的高硅氧布和玻纤布,在防止气凝胶在热扩散发生时被冲击损坏。
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数字孪生加持,实现高精度加工
工业产品中,设计是一回事,生产又是另一回事。电池包中的各项安全措施能正常发挥作用的前提是完善的装配工艺。
别克Electra E5将在武汉奥特能超级工厂中投产,而该工厂也是目前业内最先进的汽车产线之一。
例如,奥特能电池包的生产将主要由数字孪生机器人负责,这种工业机器人融合了3D点云视觉、力控感知、数字孪生等技术于一体,安装精度可达0.2mm,能有效避免模组在组装过程中由于磕碰造成的潜在安全风险。
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例如,在电池包的涂胶、合盖、拧紧工序中,数字孪生机器人会通过3D点云和视觉识别算法精确判断出电池包上盖的规格(该产线中将生产10模组、8模组两种规格的电池包),并结合大数据导出针对轨迹、速度、出胶量等工艺的最优参数,以实现精度小于0.1mm的装配工艺。
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同时,基于数字孪生技术,该机器人的装配轨迹和进度也将在控制终端上以直观的方式显示出来,便于生产管理人员第一时间了解机器和产品的情况。例如,上图就是一个8模组电池包的上盖涂胶工序,其中绿色的线条即为涂胶轨迹和进度。
Electra E5,离“爆款”还有多远?
一上午的参观,让笔者对Electra E5的电池安全产生了很深的印象。在笔者看来,从“安全”出发,极端强调车辆的安全,是一条正确的道路,它也将成为Electra E5成功的基础。
但Electra E5能凭借“安全”就成为爆款吗?显然很难。
中国的电动汽车市场是全球最“卷”的,而“安全”是任何一家车企的必修课,因为这关乎一款产品甚至一个品牌的“生死”。
Electra E5在安全性上的诸多侧重是值得认可的,但它的真实功用还有待验证。同时,在中国新能源市场,一款产品能否成为“爆款”,除了安全外,产品力也是关键。
客观来讲,凯迪拉克锐歌的产品力在传统豪华厂商中已属于头部水平,但如果与新势力们相比,则在性价比和智能化上又有着明显的短板,这也是导致凯迪拉克锐歌市场表现不温不火的主要原因。
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而别克作为上汽通用旗下面向大众市场的品牌之一,在产品的定价上将有更大的灵活度,同时奥特能平台的加持,也将使Electra E5在产品力上比其他传统厂商更具竞争力。
可以说,对安全的侧重已经让Electra E5走上了成为爆款的路,但它能否继续走下去,就要看上汽通用别克对Electra E5的市场定位是否准确了。
我们期待他们接下来的动作。