本文目录
穿越「无人之境」，别克微蓝的三元锂电池炼成记
雷锋网按，毫无疑问，动力电池系统是新能源 汽车 电气化技术最关键的部分。同时，随着电动 汽车 市场大门进一步打开，近年频发的电动 汽车 自燃事件也无不在挑动公众的神经。
「如何让电池变得更安全」，成为了各大厂商致力去回答的难题。
8月 20 日，雷锋网有幸前往上汽通用 汽车 动力电池发展中心参观。作为别克品牌“电动化、网联化、智能化、共享化”战略布局的重要落子，别克微蓝 7 和微蓝 6 PHEV 车型的电池组，以及电池组生产线的神秘面纱也由此揭开。
事实上，在 2019 年 4 月，别克就已经正式推出了微蓝 6 纯电动车型，这是别克在中国的首款纯电动产品。不过，当时这款车搭载的电池容量为 35kwh，NEDC 续航里程仅为 301km。
在刚刚过去的 7 月，别克推出微蓝 6 PHEV，搭载别克全新的 eMotin 智能电驱系统。同时期，纯电动 SUV 微蓝 7 问世，基于通用第二代纯电动平台，搭载 55.6kwh 电池组，NEDC 续航里程达到 500km。
不同于大多数车企单纯的向电池供应商购买电池进行组装，上汽通用 汽车 更偏向于深度参与电芯开发的方式，与电池供应商长期合作开发电池。
比如，上文所提到的别克微蓝7和微蓝6 PHEV选用的三元锂电芯，均在LG化学的技术基础上进一步优化了配方与设计，从而使电池的能量密度更高，寿命更长。
微蓝7（左）和微蓝6 PHEV（右）搭载新一代模块化高性能三元锂离子电池组
从某种程度上来说，温度异常是电池安全事故的最大的诱因之一。
对此，别克微蓝7和微蓝6 PHEV动力电池系统采用了通用 汽车 专属的电芯级智能温度管理系统，并根据两款车各自的结构、造型、性能和其他需求进行了度身定制。
微蓝7的每两片电芯间会布置一块导热片，导热片直接与电池组底部的水冷结构相连，可根据电池工况实现主动冷却或加热。电池组底部的水冷结构进出水管采用双流道蛇行设计，更利于电池模组的温度管理。而且，别克微蓝7的电池组还在电芯间使用泡棉隔绝散热，缓解电芯后期充电时膨胀，从而引发安全隐患。
微蓝6 PHEV电池组则采用了通用 汽车 专利的片层液冷技术，每两个电芯之间都夹有带毛细液冷管道的导热片，厚度仅为0.2毫米，冷却液在毛细管道里流动可加快热量的传导。
微蓝 6 PHEV 电池组冷却片
据介绍，这两款电池组的温度适应范围均在 -35℃~55℃。
在用材方面，微蓝7和微蓝6 PHEV的动力电池应用轻量化复合材料，因此电池包的造型比较紧凑轻薄，IP67级密封设计则可保证防尘，以及车辆在涉水时的电池组安全运转。
微蓝 7 电池包底部还采用带加强筋的钢制托盘设计，减小碰撞给电池组带来的伤害。整体车身方面，微蓝7采用高性能BFI一体化车身结构，高强度钢材应用比例高达78%，这也在很大程度上保护了电池包的安全。
通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室
在全天的参观中，雷锋网一共实地走访了两个地点——通用 汽车 中国前瞻技术科研中心-电池实验室和上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心-微蓝7和微蓝6 PHEV电池组生产线。
首先来说说电池实验室。通用 汽车 在美国和中国都有独立的电池实验室，当中设立了自己的电池试制生产线，用于电池原型开发和各类型的试验认证。在每一款电池投放市场前，通用 汽车 会在电池实验室里进行 3-5 年的电芯验证与测试。
据工作人员介绍，通用 汽车 在 10 年前就已开始对电池实验室进行投入。如今，微蓝7和微蓝6 PHEV的电池可在此通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验。此外，电池组还会经历涵盖机械、热力学、电气、寿命、性能等各个方面百余项系统与整车测试。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心则于 2015 年在上海浦东金桥成立，是通用 汽车 全球第二家及北美之外第一家电池装配中心。
上汽通用 汽车 动力电池系统发展中心
别克微蓝7和微蓝6 PHEV搭载的新一代模块化高性能三元锂离子电池组，正是在这里完成组装生产。
电芯堆垛和电池模组装配过程中，电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成，自动化率达到100% ；而且，机器人每一次的上料/下料/搬运过程中精度在0.1mm以内。
据工程师表示，整条生产线下来人工检验员的数量并不多，而且，他们只负责对机器的误操作进行纠正。不过，这两条生产线现阶段并不忙碌，在雷锋网探访的当天下午甚至是「停工」状态。
通过数字化技术的应用，微蓝7和微蓝6 PHEV的关键零部件，不仅在装配过程中实现了数据实时采集、监控和预警，还通过完备的产品信息追溯系统，拥有各自的“身份证”。
比如，经过了全线无误的操作的电芯外包装上会打印一个二维码，只有这些带有二维码的电芯产品才能下线，而且，通过扫描二维码还能对该电芯进行精准溯源，追溯产品在何时何地经过何人之手。
另一个技术亮点是超声波焊接。工程师向我们解释道，使用超声波技术来焊接电芯极耳无熔焊缺陷，而且不会对铝、铜等半导体等材料引起高温污染及损伤，减弱了极耳撕裂风险。
超声波极耳焊接
具体来说，该项技术由工业机器人在视觉系统引导下准确定位，自动操纵超声波焊接头，完成电芯正负极极耳的焊接，使电池模组形成通路。此外，针对不同的材料，可以采用不同的超声波焊接技术。
除电芯之外，模组和电池组的安全测试的评估也不容忽视。为了确保别克微蓝 6 PHEV 的片层液冷导热片和微蓝7的液冷回路系统中没有漏点，模组装配线会采用质量流量法进行泄露测试，提高测试精度、缩短测试时间。
模组焊接质量检测方面，若设备焊接存在虚焊、漏焊等情况，则由人工补焊对该点位进行补焊。正如工程师此前所说的：
事实上，通用 汽车 在新能源上的投入远不止于此。
早在 1996 年，通用 汽车 就推出了纯电动车型 EV1，这款车让通用 汽车 成为了电动 汽车 领域真正意义上的先驱，但由于时机不宜，市场环境不成熟，在随后十余年里，通用 汽车 基本上「放弃」了电动 汽车 。
尽管近年来，通用 汽车 开始加大对纯电动 汽车 的研发投入，但仅仅只是从去年发布的别克微蓝 6 而言，NEDC 续航里程仅为 301km，4 个月后，通用 汽车 再次推出了微蓝 6 纯电动版的新增车型，搭载续航里程也增加至 410km——在电动 汽车 已经成为主流的今天，不少造车新势力已经突破了 600 公里续航，微蓝 6 在这一方面并不具备什么竞争力。
不过，通用 汽车 最近已经宣布推出 Ultium 电池系统和第三代全球电动车平台，别克微蓝 7 和微蓝 6 HEVP 也搭载了全新一代模块化三元锂电池组——通用 汽车 也算是迈出了好的一步。
别克微蓝7是SUV车型吗
是的，微蓝7别克首款纯电动SUV，颜值很高，空间也挺大的，而且微蓝7后排座椅可以完全放平，最大载物空间可达1331升，另外微蓝7还采用了全球顶级品牌LG化学的高能比长寿命电芯，组成了新一代模块化高性能的三元锂离子动力电池组，电池容量为55.6kWh，NEDC续航里程达到500公里，在当前纯电车型之中，也能够达到第一纵队的水平了，非常不错。
将电池分解，看看别克微蓝新能源到底有何技术
大约在2014年前后，国内逐渐涌现出一批新兴的新能源造车企业，如今几年时间过去，能存活下来的似乎也不剩几家，还有很多仅是只闻其“声”，不见其“车”。纵观原因，除资金不足等因素的影响外，还有一个关键点，当然就是技术的研发不到位 ，而对于新能源车来说，动力电池研究则是逃不过的一项大关。
动力电池系统作为新能源汽车的“心脏”，其不仅决定了一辆车的性能如何，还代表着车企对于电池生产制造技术的研究成果。通用这一老牌车企，在新能源领域也早已摸爬滚打了数十年，究竟研究进度如何？有哪些核心成果？安全性是否得到保障？这些都是消费者关注的。口说无凭，直接进厂参观方可探知一二。
湃客此次前去“探厂”，主要针对别克微蓝7与微蓝6 PHEV动力电池系统的研发、实验以及生产制造过程进行了实地参观。先来简单回顾下两款车型，两车均于今年7月上市销售，其中微蓝7纯电动SUV搭载55.6kWh的电池组，续航里程为500公里；微蓝6插电式混合动力车型则采用1.5L自然吸气发动机+双电机的动力组合，电机总功率达131kW。
两车搭载的模块化高性能三元锂电芯，是上汽通用汽车在LG化学技术方案的基础上进一步优化专属配方和设计得来，其能量密度更高，寿命也更长，同时具有更好的温度适应性。
通用汽车在美国和中国都有独立的电池实验室，当中设立了自己的电池试制生产线，用于电池原型开发和各类型的试验认证。上汽通用汽车动力电池系统发展中心于2015年在上海浦东金桥成立，是通用汽车全球第二家及北美之外第一家电池装配中心，与通用全球同步专攻电池系统的设计、研发、测试、生产等，规划产品线覆盖轻混、全混动、插电混动（含增程式）、纯电动等全系新能源车电池组。
在上汽通用电池实验室，湃客看到了电池模组的具体构造，从一块小小的MINI堆垛单元到一整块动力电池模组，都需要经过研究人员无数次的测试。据悉，微蓝7和微蓝6 PHEV的电池通过挤压、碰撞、浸泡、火烧、过充、过放、短路、盐雾等10余类极限试验，并在温差范围-40℃~85℃的环境舱下，模拟极热、极寒、高海拔地区的使用工况，确保电池结构安全。电池组还会经历涵盖机械、热力学、电气、寿命、性能等各个方面百余项系统与整车测试，确保电池组在更长生命周期使用过程中的安全性。
此外，别克微蓝7的电池组在电芯间使用泡棉隔绝散热，缓解电芯后期充电时的膨胀；在电芯框架与散热片使用长螺栓紧固，保证电芯的堆叠稳定性。
两款车的电池技术亮点在于通用汽车专属的电芯级智能温度管理系统以及安全系统上。由于两款车各自的结构、造型、性能和其他需求不同，在以上系统的设计中会有所调整，不过整体思路较为相似。
微蓝7在每两片电芯间布置一块导热片，导热片直接与电池组底部的水冷结构相连，可根据电池工况实现主动冷却或加热，从而保证温度均一性和低温放电性能。同时，电池组底部的水冷结构的进出水管采用双流道蛇行设计，电池组在-35℃~55℃的环境温度下可依然保持稳定的工作性能。
微蓝6 PHEV电池组搭载通用汽车专利的片层液冷技术，每两个电芯之间都夹有带毛细液冷管道的导热片，厚度仅为0.2毫米，冷却液可在毛细管道里流动，更高效地加快热量的传导。另外，其环境温度适应范围也在-35℃到55℃之间。
新能源车的防水、防火性能一直受到关注，尤其是入夏以来，不断有新能源车发生自燃事故，再加上今年的“水患”，让消费者更看重车辆的安全防护程度。微蓝7和微蓝6 PHEV的电池包达到IP67级的密封等级，可在水下1米浸泡30分钟，保障了车辆涉水时电池组的安全运转。
值得一提的是，微蓝7电池包底部还采用带加强筋的钢制托盘设计，在受到碰撞时能够保护内部电池组不受挤压，从而最大程度上减小了自燃的风险。除电池托盘外，微蓝7车身还采用高性能BFI一体化车身结构，高强度钢材应用比例高达78%，在A柱、B柱、铰链柱内板、雪橇板、前后纵梁等地方都使用了抗拉强度达到1500Mpa的超高强度热成型钢（PHS）。
别克微蓝6?PHEV前舱中的高压线束均采用横向出线，保证在碰撞中高压线束的完整，同时，高压线束的连接部分采用二次锁结构，避免高压线的松脱及误触碰。此外，其双重冗余的主动断电功能，能在碰撞后1秒内断开继电器、5秒内完成主动放电电压降低到60V以下（国标要求为60s），并可在车外强制关闭高压系统和气囊系统。
整个电池组生产车间的总员工人数相对来说并不多，这也是得益于自动化操作的引入。电芯和模组的上料、装配、运输和电池模组测试的全线工艺操作全部由机器人或机械手智能完成，自动化率达到100%，可靠性大幅提升。
当然，车间数字化率也较高，每一个关键零部件在装配过程中实现数据实时采集、监控和预警，在确保生产有序进行的同时，还能完整追溯产品信息，这些“身份证”将保留2年以上。
在生产线当中，湃客还注意到一处不同于普通熔焊的机械场地，询问得知这是超声波极耳焊接装置，其较熔焊来说，不会对半导体等材料引起高温污染及损伤，减弱了极耳撕裂风险。该项技术由工业机器人在视觉系统引导下准确定位，自动操纵超声波焊接头，完成电芯正负极极耳的焊接，使电池模组形成通路。
在电池装配环节，将分电芯、模组和电池组三个级别，都需要分别进行功能性、电性能和电气绝缘等安全检测和评估。为确保别克微蓝6?PHEV的片层液冷导热片和微蓝7的液冷回路系统中没有漏点，在模组装配线还会采用质量流量法进行泄露测试。至此，一套完整的动力电池模组即装配完成。
本次“探厂”的过程较为急促，只用一天时间没有办法深入了解上汽通用的动力电池技术研究成果，不过湃客通过实地进厂参观，能够感受出微蓝7和微蓝6 PHEV这两款车在电池研发方面确实投入颇多。同时，湃客认为也有一些不足之处，比如现场工作人员透露两车的电池组每日产量仅在30-60台左右，这一生产能力在未来销量提升的情况下仍需进一步提高。
