电池和电池工厂,某种意义上可以说是电动车的「生命线」之一。

在北京车展前举行的别克品牌之夜上,通用发布了插电混动版的 VELITE 6 以及纯电动 SUV 概念车 Enspire,但是除了这两台新车,其实还有一项比产品更重要的事情公之于众:集研发+制造于一体的上汽通用动力电池系统发展中心正式投入运营。

为什么说这个电池中心(工厂)在某种程度上比产品更重要?因为在电动车零部件体系和供应链体系里,电池/电池组是核心中的核心。它既是整车成本大头,又是像传统汽油车发动机一样的存在。

ElonMusk 的观点是一定要把电池生产制造掌握在自己手里,这样有利于降低成本,也有利于摆脱对于供应链的依赖。这种垂直整合的趋势可能对所有想造电动车的整车厂都是一种必然。

在此之前,宝马已经开始电池的本土化战略,他们在沈阳建立了华晨宝马动力电池中心。

上汽通用要在中国建电池工厂的消息是在 2016 年 8 月「官宣」的。经过 2 年的时间,行业的热度越来越高,入局的玩家也越来越多。而上汽通用旗下也有越来越多的电气化车型推出,例如雪佛兰迈锐宝 XL 混动,别克「双君」混动,凯迪拉克的 XT5 轻混,CT6 PHEV,再加上未来纯电车型的产品布局,电池工厂的上马就可以说是上汽通用整体发展进程中承前启后的大动作了。

这个工厂位于上海浦东金桥的凯迪拉克工厂厂区内,占地面积 32520 平方米,产能尚未透露,但只看面积的话,达到了宝马电池工厂的 3 倍、投资额更是其数倍,产能潜力可想而知。工厂里规划的产品线包括液冷和风冷电池组装配线,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。

这个图里的工序叫风冷电芯上线

液冷电芯的超声波焊接

液冷模组堆叠

液冷电池包下线

通用在动力电池上的技术积累有目共睹,早在 1996 年通用首次推出 EV1 电动车(经常被大家拿出来讲故事)续航在 130 公里左右,到 2016 年推出雪佛兰 Bolt 纯电动车,续航里程高达 383 公里(EPA 标准下),另外还有凯迪拉克凯雷德与雪佛兰 Tahoe 双模混动、雪佛兰沃蓝达增程式混动等技术标杆型的电动化车型,几十年的技术积累不容小觑。

以我们熟悉的凯迪拉克 CT6 PHEV 为例。它搭载的 18.4kWh 电池组,由 192 个电池单体构成,可以实现 80 公里的纯电续航里程,这个数字在 PHEV 领域处于相当领先的水平。同样的电池组容量,搭载在增程式插电混动车别克 Velite 5 上面,可以实现 116 公里的纯电续航里程。CT6PHEV 和 Velite 5 采用的片状软包电芯的单体电压是 3.8V,整个电池组体积 154L,质量 183kg,体积能量密度 119Wh/ L,质量能量密度 101Wh / kg。

这里插播个细节:去年我们曾经参观过通用在上海的电池研发实验室,在那个实验室里,他们的工程师会对各种不同类型的电芯甚至电池正负极材料配比进行研究,目的就是为了「know how」。

而在去年 12 月,通用汽车中国的电气化技术探秘体验日上,通用汽车中国科学研究院,锂离子电池电解液研发工程师孔德文就曾表示,在他们看来,就锂离子电池现有的材料体系来说,还有很多技术空间值得去努力:」比如,锂离子电池的负极材料如果从石墨换成一个纯锂金属材料,它的能量密度可能提升好多倍。另外传统的锂离子电池用是的液态的电解液,如果换成一个薄薄的固体电解质的话,它的能量密度也可以提高。通用的电气化工程师其实不满足于现有的局限,而是关注许多行业内的前瞻技术,并在内部进行更多研究。毕竟,只有自己真正了解电池是怎么回事,才能更好地布局供应链,提高供应效率,当然最根本的是掌握话语权。

另外需要指出的是,通用在电池热量管理上更是推群独步。以别克 VELITE 6 为例,片状电池和柱状电池相比,自身具备更好的散热特性,而在 VELITE6 的 pack 设计上,为了保证电池组在最佳温度下工作,通用的工程师在电池间布置金属散热板,散热片上刻有流道槽。冷却液可在流道槽内流动带走热量。在低温环境下,加热线圈可以加热冷却液使电池升温。这样的操作使电池保持在最佳状态,大大提高电池性能并延长电池使用寿命。(PS:虽然电芯一般都是由供应商提供,但是电池组设计,却大多由整车厂完成)

通用电池技术的可靠性也是有数据可查的:截至 2017 年 12 月,通用汽车旗下包括雪佛兰沃蓝达在内的五款电气化车型的车主已累积了 26 亿英里(约合 42 亿公里)的纯电动行驶里程。

目前在建的上汽通用电池工厂将会采用通用最新一代电池技术,也就是说通用在 EMS 能量管理系统、电池组模块设计、电池封装技术等关键领域掌握的技术积累将会在上汽通用呈现。同时,作为通用全球第二家电池工厂,该工厂还会采用与通用汽车北美电池装配厂一致的、全球领先的组装工艺和技术标准。

在上汽通用布局的同时,国内新造车企们也在自建工厂:威马步伐最快,2018 年 3 月 28 日,威马在其温州生产基地举行了 EX5 首台量产车试装下线仪式,开启量产进程;在 2017 年 5 月,小鹏汽车整车项目发布仪式在广东肇庆举行,总规划 3000 亩,一期项目建成投产后,预计将年产 10 万辆;蔚来自建工厂就稍慢点,在 2018 年 2 月蔚来确定把整车基地将搬到嘉定外冈镇,规划土地 800 亩左右,并将在今年年中动工,但是首款量产车型 ES8 仍选择与江淮合作生产。与新造车企相比,上汽通用明显优势更大,本来在国内就有汽车生产基地,如今电池工厂正式落地,还有通用在新能源汽车众多技术加持,使上汽通用拥有更多的筹码。

从新能源汽车兴起至今,动力电池成本始终是难以逾越的一道坎,随着国家新能源汽车补贴开始滑坡,并将在 2020 年淡出,如何将成本降低成为各家造车企业的课题,电池作为最贵,最「通用」的部分,自然会被作为切入点。在国内设立自家电池工厂就成了一种新的最行之有效的方式。很明显上汽通用在动力电池上的布局更快一步,在这个变革不断的新造车市场,上汽通用未来还会有怎样的举动,我们很是期待。