上汽通用汽车泛亚汽车技术中心：奥特能电动车平台技术解析

2023-07-10 12:14 来源: 盖世汽车作者: 雾城

摘要：泛亚汽车技术中心电动车项目总工程师李博表示，作为平台创新者，奥特能平台具有三大优势——“更安全、更智能、更性能”，且兼具灵活性和可扩展性。奥特能专属电芯配方具有高热稳定、低衰减、长寿命的特点，同时从多维度多角度出发，做性能评价验证，保证其安全。

泛亚汽车技术中心电动车项目总工程师李博表示，作为平台创新者，奥特能平台具有三大优势——“更安全、更智能、更性能”，且兼具灵活性和可扩展性。奥特能专属电芯配方具有高热稳定、低衰减、长寿命的特点，同时从多维度多角度出发，做性能评价验证，保证其安全。

他还表示，多重电池安全防护包括先进的热扩散抑制技术、卓越的物理防护架构，以及 “车-云”两端电池健康监测系统，真正做到云端监控、提前预防、有备无患、坚如磐石。凯迪拉克LYRIQ锐歌后驱车型采用3合1的电驱单元，峰值功率255kw，峰值扭矩440Nm，最大驱动电机系统效率可达96%。同时奥特能平台有最高8合1的前电驱单元，峰值功率180kw，峰值扭矩330Nm,最大驱动电机系统效率可达95%，具有高度集成的特点。

李博 | 泛亚汽车技术中心电动车项目总工程师

以下为演讲内容整理：

通用汽车在电动化方面是全球最早的，1996年推出的第一款EV1电动车是真正意义上的量产电动乘用车。在2010年，最早引入了雪佛兰VOLT增程式电动车。在增程领域，通用汽车的技术肯定是全球最好的，也会重新引入技术并尽快布局市场。

从2001年开始，泛亚汽车技术中心开发了第一辆混合动力燃料电池概念车，在世博会上提供了350辆油电混合的君越，第一款量产电动车是雪佛兰赛欧，这几年由于批量产品导入，泛亚在HEV、PHEV、EV方面都进行了大量市场布局工作。目前，市场上从凯迪拉克到别克再到雪佛兰，都有相应的产品存在。

奥特能平台

奥特能平台是上汽通用泛亚汽车技术中心与美国通用汽车共同研发的，面向全球所有区域打造的新一代电动化平台，作为平台的创新者，奥特能平台带来了极大的灵活性和可拓展性。。奥特能平台在北美可运用于的飞行概念汽车、美国市场很受欢迎的皮卡以及电动悍马，悍马品牌也依托奥特能平台重新回到了大家的视野中。此外，brightdrop是依托奥特能平台通用汽车在北美市场上开发的物流车，目前在市场上非常受欢迎，与许多物流企业都进行了长期合作。

在中国市场，到2025年，上汽通用汽车将在别凯迪拉克、别克和雪佛兰三大品牌中推出10款基于奥特能平台的电动车，目前市面上可见的有凯迪拉克LYRIQ锐歌、别克ELECTRA E5和刚发布的别克ELECTRA E4，且都已开始交付。

奥特能平台可以覆盖从最小的8模组一直到悍马用的24模组，实现了平台化开发，并兼容不同电池型号，包括软包、方壳和刀片电池。因此，在不同市场会有不同的产品选择。

安全是奥特能平台的最大优势。实际上在泛亚汽车技术中心，我们使用的概念更多是系统安全，结合电子化学类和机械结构类，包括热扩散开发、软件监控和诊断等都要满足系统安全要求。在系统安全的基础上，再结合主动安全和被动安全等，构成整车安全体系。

安全的道理是通用的。在安全方面，通用汽车永远不会做妥协。

图源：嘉宾演讲材料

奥特能平台电池系统的优势，包括专属的电芯配方，依托于国际一流、远超国标的开发和试验标准，多重电池热防护技术，强化的全新电池物理防护架构。

泛亚与国内最优秀的电芯供应商合作，将原位涂层包覆和定向掺杂稀土元素铆定游离氧用于奥特能电芯上，进一步提高热稳定性。负极采用高容量石墨，提高电芯寿命，奥特能电池支持全生命周期快充，容量损失率非常低。如果大家有幸购买到奥特能电动车，可以放心在全快充情况下使用很多年。

图源：嘉宾演讲材料

全面严苛的电芯性能评价标准确保上汽通用汽车提供的产品最可靠和安全。

在电芯方面，采用了行业最严格、要求最高的100%的DCR全检，目的是防止木桶效应，确保每一颗电芯在制造环节、性能和下线品质管控方面都能做到一致性非常好。

图源：嘉宾演讲材料

在热扩散防护领域，泛亚汽车技术中心具备雄厚的技术储备。奥特能使用的气凝胶防火性能达到1000℃以上。

集成式液冷系统：奥特能电池使用的液冷板不是一块大板，而是与每个模组单独集成的。除了热管理的散热效率提升10%外，最大的好处是在BMS管理方面，在监控潜在热安全风险时，这辆车会主动启动强冷模式，强制给电池降温，同时判断是否有事故发生。液冷板在预防热安全事故发生后的热扩散起到很大作用。在严苛的试验条件下，我们做到了在单颗电芯热失控后，整包不扩散。

防拉弧设计是奥特能平台开发时遇到的比较难解决的问题。通过创新材料、防火材料和绝缘材料的应用，在Busbar、电缆、模组等防护方面已经做了大量工作。这些技术储备与泛亚汽车技术中心在原材料领域的深入研究和应用以及对整个系统结构的防护密切相关。在热扩散研发领域，泛亚已经对热电分离、喷淋系统等做了足够深的技术储备。随着产品投放市场和产品应用需求，这些技术也许将与大家见面。

泛亚汽车技术中心有一大批项目，如ATW或ATEV，就是抛开产品项目的前期技术研究，在热扩散的防护领域做了非常深的技术储备。

物理防护方面，奥特能目前的电池包采用了超高强度钢，其超高强度达到了1500Mpa。超高强钢的使用占比为37.5%，高强钢占比为61%。在强防护下，电池的正碰、侧碰、托底性能都做到行业领先。覆盖几乎所有客户的使用场景，电池要做到绝对安全是非常不容易的事情。

在挤压试验中，以3倍于国家标准的压力值强力挤压奥特能电池包，可以看到，随着解压力度的逐渐加大，奥特能电池包外部轻微形变，压力值已达到300KN，相当于一辆30吨的坦克重量，奥特能全程未发生严重变形，坚固抗压，平稳完成了终极考验。

泛亚引以为傲的在于车-云电池健康监测系统，热失控后的热扩散防护永远是被动的，如何在之前识别出问题，这是泛亚开发工作的另一个重点。

图源：嘉宾演讲材料

奥特能平台在是全球第一个使用无线连接的电池管理系统BMS。电池包在车辆休眠时，也会以100毫秒的速率频繁监控电池状态。一旦监测到电池温度、电压或其他数据有波动，认为存在风险时，会首先反向唤醒车辆，利用强冷模式给电池降温，同时判断是否真的存在热失控风险。无线BMS的优势是，当一个CMU出现问题时，旁边的CMU都可以帮助将信号发出来，确保及时完成信号传递和防护措施。云端热失控预警依托于AI技术，采用了非常先进的健康算法预警。

通过充分化学机理研究，包括售后监控大量数据和智能算法，实现了电池的健康和安全精准预警。物理性防护永远是被动的，如果能在云端利用大数据和系统监测好，需要在云端的电池监控和提前预警方面做更多工作，确保客户拿到的车是真正安全的，而不是出现问题后的被动安全。这是我们大家都需要努力的方向。

解决冬季续航能力差的问题，奥特能平台搭载了BEV HEAT综合热管理系统，能够让电池系统在低温环境下工作在在比较舒适的温度区间。除了双源以外，BEV HEAT系统还采用了电池电机余热回收，实现了全融合式热管理。

夏季时采用冷却策略，从三大冷却策略和八大不同模式，覆盖整车所有场景，在一定冷却功率下实现合理分配和高效运用。

驱动电机方面，有前驱主力电机、后驱主力电机以及与之配合的四驱系统。