编者按:动力电池的工厂、生产线我也参观过好几家了,而像这次走进上汽通用别克的动力电池组装工厂,零距离的观看流水线的各个流程,还可以自己动手模拟一波微蓝6插电混动和微蓝7(纯电动)的装配流程,着实是第一次……

关于原因说来也很好理解,动力电池企业对于核心的制造自然是要高度保密的,且拌料、涂布、辊压等电芯制造流程也要保证苛刻的环境(温度、湿度、无尘等)。反观别克这种车企,电池这项关键零部件直接决定了产品上限,与动力电池供应商强强联合带来了成果,自然是要大书特书一番。而微蓝6插电混动和微蓝7的动力电池有何看点?以下逐一与各位网友分享。

[·难复制的最优模式:不自制电芯但自己组装电池包(Pack)·]
新能源车的动力电池来源,最常见的无外乎三种:
一是时下最主流的方式,从供应商处直接定制电池包,拿来装上外部保护框架就能装车了,无需付出大量的制造成本。有的后续自己做软件集成,有的甚至连BMS等软件都可以由供应商来打包。
二是自己制造电池用于自己的车,这最典型的其实就是比亚迪,车电之间属于“内部矛盾”,结合更紧密、协调更顺畅,长期换算下来的成本更低且可控。
三就是别克品牌这种案例同样较少的,即只买所需尺寸的电芯、拿回来组装。这种模式下,如何布局、走线,怎么布置冷却系统,监测与控制模块放在什么位置,一律全都自己说了算,电池最终成组的方式更为灵活。哪怕的新车型电池组结构变了,定制新尺寸的电芯就行了。
相比来看,别克的动力电池比直接采购的成本低(毕竟只买电芯),也无需像比亚迪那样在电池制造上投入大量资金。同时,除了电芯之外的电池其它部分,供应链、制造环节等均可控。这正是传统车企在新能源规划提速的初期阶段,还想要把一部分成本和品控掌握在自己手里的最优方案。
这种模式看上去算是一个很好的折中方案,但为什么采用的车企不多呢?因为它们没有与通用汽车深度合作的LG化学。

关于通用汽车与LG化学故事的简单回顾:
往前推的10年期间,通用汽车在全球(包括中国)新能源产品的电池布局,遵循着“不把鸡蛋放在一个篮子里”的原则,同时期是LG化学和日立车辆能源两家电池供应商并存的。最初的LG化学给第一代的雪佛兰沃蓝达做配套,日立的电池用于油电混动车型,其中包括了笔者开过一段时间的别克2017款君威30H,二者各有份额。

但后来,LG化学凭借技术的稳步提升(主攻软包电芯),以及制造上自动化率和良品率带来的成本优势,让日立电池成为了通用汽车供应链中的“过去时”,自己成为了“现在时”。并且去年12月份LG化学跟通用正式建立了合资公司,身份从乙方变成了深度合作的伙伴,又加了一层“将来时”的保险。
正因通用汽车乃至别克品牌有着这种优势,所以只买电芯、自己组装的最优模式难以复制。
[·全球“软包一哥”LG化学的坚实基础·]
对动力电池行业股票有了解的朋友眼中,“软包一哥”可能是刚刚上市不久、近期有所震荡的孚能科技,而动力电池全球范围内的“软包一哥”还得说LG化学,原因正是前文介绍的技术与制造两大核心优势,结果就是今年上半年乘特斯拉大火之势,装机量大幅提升,第一季度甚至超过了一直稳居第一的宁德时代。
所谓的坚实基础,具体带来了什么效果呢?答案往下看……
别克微蓝7的电芯优势在于本身的材料优化。虽然没有采用LG化学现阶段最先进的大尺寸、200Ah以上电芯(实际为166.5Ah),但使用了在镍钴锰6:2:2配比优化后的65:20:15电芯。

众所周知,高镍的三元电池能量密度优势明显,但稳定性相对要弱一些,微蓝7这种伴随一定比例镍的用量而提升了能量密度,同时维持了原有的电池材料安全,小幅的改进、一举两得。
[·别克自己的结构优化更进一步·]
有了仅次于811电池的能量密度之后,别克品牌现阶段纯电动车的门面微蓝7,自然也不会仅限于此。合理的电芯与模组排布,加上对后排座垫下方的空间利用,带来了总共288片高密度叠片电芯,总容量56.6kWh的电池包,工信部续航(NEDC工况)为500km。

具体来看这款电池包,电芯就是常规的垂直排列,但60片和54片电芯组成的两种高集成度模组,从而模组间必要的骨架以及连接件的数量,最终从结构上换来了整个电池包的容量,专业名词就是体积比容量。

[·传统车企的坚持与保守·]
纯电动车电池组的大自重,一直是相对于传统燃油车的先天不足,针对这个问题的所有解决方案全部直指一个关键词:轻量化。这绝对是一个无可争议的趋势,只是以现有的材料和技术水平,很多车企的口号其实都是空谈,最终成果依旧只能是在电动车之间分个高下,无法与尺寸相近的燃油车相提并论。

在如此的背景下,作为上汽集团与通用汽车在国内的合资品牌,别克在动力电池上的策略明显有着传统车企自己的坚持,概括来说可以分为两方面:最大化保障安全和不冒进。

保证安全、安全无小事等等说法,各家车企都在说,方式各不相同、手段可谓五花八门。落到我们此次零距离参观的电池组装线上,主要有以下几个点。
第一,秉承着通用汽车的高品控标准,以及生产安全的理念,这条电池组装线能用机器人解决的,绝对不用人工。最大化规避生产过程中的人为因素,以高自动化率实现一致性方面的诉求,最终呈现在电池产品之中。

第二,自己不做电芯,但对于电芯的监控贯穿始末。电芯到货之后,恒温恒湿静置24小时以上第一次查看电压一致性,主要参考自放电数据查看内部是否有短路,确保良品率;电池包装配结束的24小时后第二次重复检测还要加上是否漏液,以及成组4周后再重复的第三次检测,产品才算是真正的下线。

第三,不是从处理材料开始的全生产线,却也同样采用了时下最尖端的工艺流程。如极耳(正负极导电与连接部分)之间、极耳与内联板(柔性电路板)等焊接部分,采用了超声波振动原理的焊接技术,带给微蓝7的电池包耐久度和抗拉拽的优势。其中,抗拉拽可承受800牛的垂直施力。

第四,电池最大的安全隐患就是自燃(热失控),这方面别克的电池包设计者下足了功夫,散热材质料足、水冷系统高效。
材料上,微蓝7和微蓝6 插电混动的电池,都是两个电芯为一个最小的结构单元,两片电芯之间采用隔热、物理隔绝与缓冲作用的泡棉,每个最小结构单元采用导热与成本兼顾的铝合金罩盖。详见以下小视频。
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