新能源如何研發(fā)動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)

與追逐補(bǔ)貼的車企業(yè)不同,廣汽并沒有過早的介入到新能源汽車領(lǐng)域.

"將傳統(tǒng)汽車積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),盡可能移植到新能源汽車?yán)?把新能源汽車品質(zhì)維持到一個(gè)較高的水準(zhǔn)再去競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)."

在2017年鋰電池年會(huì)上,廣汽研究院首席技術(shù)總監(jiān)祁宏鐘用這樣一段話概括廣汽新能源的研發(fā)思路.理由很簡(jiǎn)單:沒有消費(fèi)者會(huì)遷就電動(dòng)車的整體水平,只會(huì)拿它同燃油車進(jìn)行對(duì)比,因此,不能達(dá)到或是接近燃油車水準(zhǔn)的電動(dòng)車是難以打開市場(chǎng)的.

在這樣的指導(dǎo)思想下,2011年,廣汽展開動(dòng)力電池系統(tǒng)自主研發(fā);2014年底,廣汽推出了旗下首款新能源車型傳祺GA5PHEV(插電式混動(dòng)車型),雖稱不上慘淡收?qǐng)?卻也不曾一鳴驚人;而2015年發(fā)布的純電動(dòng)車型GS4EV也一樣不溫不火.

直到2017年,廣汽再次上市了兩款插電式混動(dòng)GA3SPHEV和GS4PHEV,緊接著北美車展上,純電動(dòng)車型GE3正式亮相.這款車百公里加速僅9.3秒;續(xù)航里程超310Km;直流快充半小時(shí)電量可達(dá)80%的傳祺GE3,終于引人注目.

同年6月,廣汽集團(tuán)決定將投資6億元,設(shè)立全資新能源汽車子公司(已于7月28日注冊(cè)登記成立).此外,廣汽還計(jì)劃出資47億元建設(shè)新能源生產(chǎn)基地,后續(xù)將攜合作伙伴總投資額預(yù)計(jì)超450億.首期工程2019年投產(chǎn)后年產(chǎn)能達(dá)20萬輛,二期工程年產(chǎn)能將會(huì)拓展到40萬輛,計(jì)劃于2025年之前完成建設(shè),屆時(shí)整個(gè)產(chǎn)業(yè)園總產(chǎn)值將超1700億元.

在電動(dòng)化的進(jìn)程上,廣汽的規(guī)劃可以總結(jié)為2大平臺(tái)、5大技術(shù)、4個(gè)階段目標(biāo).

打造2大平臺(tái):打造EV專用平臺(tái)、PHEV/HEV混動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái).以純電EV技術(shù)作為立足點(diǎn),以PHEV技術(shù)作為短期過渡、以HEV技術(shù)作為長(zhǎng)期過渡,以FCV技術(shù)作為發(fā)展的最終目標(biāo).到2020年底還將完成至少6款全新的新能源整車產(chǎn)品研發(fā),覆蓋A00/A0,A/B等多個(gè)主要細(xì)分市場(chǎng).

掌握5大技術(shù):電動(dòng)系統(tǒng)集成技術(shù)、混合動(dòng)力機(jī)電耦合技術(shù)、高效功率電子控制技術(shù)、電池安全管理技術(shù)、燃料電池集成技術(shù).

實(shí)現(xiàn)4個(gè)階段目標(biāo):2019年第二代新能源動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),主要技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先;2020年全面實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)電氣化;2021年第三代新能源動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;2025年全系車型實(shí)現(xiàn)"電動(dòng)化".

截至目前,廣汽憑借多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)積累,已輸出多款優(yōu)秀的PHEV與EV電池系統(tǒng)產(chǎn)品.在動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)上,廣汽的思路與方法非常值得國(guó)內(nèi)同行借鑒.

首先是在動(dòng)力鋰電池最重要的散熱環(huán)節(jié)上,廣汽所有的車型在設(shè)計(jì)之初就采取了電池包的液冷方式.在熱管理方面,通過優(yōu)秀熱管理設(shè)計(jì)、仿真與試驗(yàn)手段結(jié)合,達(dá)成高效可靠的熱管理系統(tǒng).

祁宏鐘表示,盡管液冷方案給電池帶來了巨大優(yōu)勢(shì),但同時(shí)對(duì)整車也造成了諸多困擾.但基于品質(zhì)的考慮,廣汽堅(jiān)持只考慮液冷方案,同時(shí)采用其他的方式來進(jìn)行控制,比如輕量化和BMS.

在結(jié)構(gòu)與輕量化方面,廣汽采用CAE技術(shù)與新材料新工藝配合,達(dá)成結(jié)構(gòu)可靠與輕量化目的.其中,殼體采用復(fù)合塑料上蓋+鋁下殼體+可靠密封的方式,可滿足輕量化、IP67安全要求;同時(shí)廣汽還對(duì)電池包的沖擊強(qiáng)度、振動(dòng)疲勞、擠壓仿真進(jìn)行分析,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),做到極致輕量化.

在BMS方面,廣汽自主開發(fā)設(shè)計(jì),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高可靠性的電池管理系統(tǒng).廣汽自主研發(fā)的BMS產(chǎn)品,可以和其他硬件產(chǎn)品共用,目前已經(jīng)開發(fā)到第三代,而且符合功能安全的要求,預(yù)計(jì)到2019年的車型上會(huì)搭載.

這個(gè)過程中,廣汽還梳理出了自己嚴(yán)格的開發(fā)流程,對(duì)電池的各個(gè)開發(fā)環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的管控,在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了大量的測(cè)試項(xiàng)目,確保電池的安全和品質(zhì),其中僅核心零部件就累積有近萬小時(shí)的臺(tái)架測(cè)試.

在設(shè)計(jì)初期,廣汽大量運(yùn)用仿真手段,二后期基本全部都是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,值得一提的是,廣汽在車輛上市銷售以后,還會(huì)再做一個(gè)16萬公里的道路測(cè)試,來模擬所有的狀態(tài),確保我們上市車輛質(zhì)量的可靠性.