在燃油车时代,“平台”所指代的,一般是机械构造的基础。比如一辆车的底盘结构、车身结构和相关的模块化结构等。然而,在进入到电动化时代之后,车企们为“平台”二字赋予了更多的解释。

除了底盘、车身等机械层面的结构外,新能源造车平台,还涵盖了电池系统、电驱系统、电子电气架构等一系列的“周边”。因此,造车平台的素质如何,几乎也直接决定了车辆的表现是否出色。

那么,什么样的新能源平台,才能真正算得上优秀呢?


(相关资料图)

作为国内的一线合资厂商,上汽通用就针对当下以及未来的需求,带来了Ultium奥特能平台。基于这一全新的纯电平台,上汽通用能否适应电动化时代的快节奏?在奥特能电动车平台技术公开课中,我们寻得了答案。

优秀平台的基础,是将安全工作搞到位

新能源汽车步入发展的快速路,也差不多十年有余了。其实对于消费者来说,阻碍大家购买新能源车最大的问题,并不是续航或者补能,而是车辆的安全性问题。特别是在这两年以来,我们听闻到不少电动车起火、燃烧的事故。每一场事故的背后,都令人心惊。

因此,通用汽车在打造奥特能平台的时候,最先解决的,就是电动车的安全问题。

那么,在打造这一平台的过程中,通用汽车采用了哪些技术?接下来,我们从纯电动车起火燃烧的诱因一条条说起,看一下奥特能平台是如何逐个击破的。

第一,碰撞导致的电池起火燃烧。

这个很好理解,在锂电池经受剧烈碰撞后,由于结构的改变,很容易导致电池起火甚至爆炸。电动车要想避免这一起火的原因,没有一点可偷懒的地方,唯有在结构上加强再加强。

为此,上汽通用在打造奥特能平台的时候,优化了电池壳体的强度。具体来看,奥特能平台的电池外壳,采用了高强度井字形结构,并且采用1500MPA 超高强度钢横梁进行加固、1000MPA强度的托盘进行底部防护。简单来说,相当于给电池外部增加了钢铁侠的“振金”外壳,保障车辆碰撞时不会影响到电池结构。

第二,电池化学性质太活泼,导致电池起火。

简单来说,就是锂电池内部的物质,“没事儿就喜欢乱蹦跶”,结果“蹦跶疯了”,自己控制不住自己,就发生起火燃烧事故了。

想要解决这一问题,需要从电芯的配方入手。通用的工程师们在开发奥特能平台电池系统的时候,整个电芯的设计开发由通用汽车、上汽通用汽车、泛亚汽车技术中心和电芯供应商共同完成。上汽通用联合本土供应商在811 NCM基础配方上研发出专属优化配方,并且经过320万小时的试验测试,确保电芯具备了高度的稳定性,从而更加安全、寿命更长。

第三,电池管理系统“管不住”导致的热失控起火。

在每一辆电动车上,除了电池之外,还有电池管理系统(BMS),这一系统最大的作用就是监测电池的状态,比如温度、电压等,并且通过自己特定的手段,让电芯在适宜的温度和电压区间运行,如果超过了限定值,系统则会触发安全措施。可见,如果电池管理系统不够强大的话,车辆倒是很容易出现自燃的风险。

针对电池管理系统,奥特能带来七重核心电池热管理技术。在软件方面,这一平台采用了“车-云”两端相结合的电池健康监测系统,细化到每个电芯的状态,都可以在全天候进行监测;在维护方面,这套电池管理系统采用了集成式液冷系统,可以让每一颗电芯都在适宜的温度和电压环境下工作;而在应急保障方面,电芯间隔热墙、抑制热扩散等技术,可以在某一个电芯出现问题之后迅速切断电芯单体,并且在热失控后迅速放电,避免电池起火燃烧。

从结构到配方,再到软硬件层面的电池管理工作,奥特能平台的基础,就是让纯电动汽车的运行更加安全。只有把安全的技术打好,才能去优化其他层面的东西。

更强大的智能技术,让电动车充满更多可能

之前我们已经提到,在进入电动化时代后,车辆的平台,不仅仅是物理结构层面的承载体。进入到电动化时代,与之一同而来的更是智能化、网联化时代。此时,车辆要想拥有更加智能化的表现,就需要从底层平台入手,为高度智能化的发展提供基础。

在首款奥特能车型——凯迪拉克LYRIQ锐歌(参数|询价)上,我们可以体验到智能座舱、高阶智能辅助驾驶带来的便利。

而这样的智能化体验,离不开奥特能平台在底层构建的智能基础。

基于奥特能平台,上汽通用打造出了VIP智能电子电气架构。什么是智能电子电气架构?

简单来说,就是把车辆当做是一个智慧生命体,大脑负责集中计算,并且通过神经网络把指令下发给各个肢体。于是,在奥特能平台中,出现了整车控制域、智能座舱域、智能辅助驾驶域和智能驱动域等不同的模块。

其中,整车控制域起到了统领作用,可以更加快速地调度智能座舱、智能辅助驾驶等功能。并且,基于高度集成化的设计,VIP智能电子架构增强的远程升级功能,可以让智能座舱、智能驾驶辅助和电池管理系统的底层架构可像智能手机一样进行软件更新。

简单来说,就是可以对整车进行升级,从而不断满足我们新的需求。

当然,除了整车可进化带来的智能升级外,奥特能平台还针对电池管理系统进行了创新。

在以前,电池管理系统要想实现信息的传递,必须依靠复杂的线束。而在奥特能平台中,工程师直接减少了90%的线束。仅仅是这一举措,就带来了质的飞跃。

首先,电池线束更少,意味着电池管理系统的重量减轻,并且节约了大量的空间,可以让电池做得更大一些,从而提升续航水平。而且,这样的模块化设计也带来了更高的兼容性。在目前,基于奥特能平台,推出了凯迪拉克LYRIQ锐歌、悍马电动越野车和别克Electra-X概念车。在未来,这一平台还可以兼容更多样化的车型,从轿车到MPV、从SUV到硬派越野车,都可以兼顾。

其次,由于减少了大量连接器和接插件,也大幅降低了传统线束老化带来的风险。通过无线传输,可以带来更低的故障率,从而提升系统运行的稳定性和寿命,最直接的反馈,就是具备更低的故障率,从而提升系统运行的质量和寿命。

其实,从这种创新化的思维与模式,我们就可以看出,从平台底层开始的智能科技进化,不仅仅可以让智能交互、智能网联、智能驾驶的体验更优,同时也有助于车辆整体性能和稳定性的提升,从而对长期的用车体验有所增益。

想要更全面发挥电车优势,应该从何处入手?

别看电动车与燃油车之间,它们的差异仅仅是靠发动机或者靠电机驱动的差异而已。但是,论及驾驶感受的话,两者却截然不同。

论动力性能,传统燃油发动机的最高扭矩区间往往比较窄,而电机在所有转速区间内,都能直接输出最高扭矩;论行驶品质,燃油发动机为了获取高效率,需要变速箱进行变矩,而在不同挡位转换过程中,由于齿比之间的差异,必然会出现顿挫,但是电机却并不需要变速箱,可以始终输出线性平稳的动力。

那么,在拥有了这些物理结构上的天然优势之后,上汽通用的奥特能平台,还有哪些可发展的空间呢?

答案就是让动力更加强劲高效、让NVH品质更加出色。

为此,在动力性方面,工程师基于奥特能平台,开发出了3合1的电驱单元。以LYRIQ的后驱车型为例,其电机峰值功率255kW,峰值扭矩440Nm。这样的强劲性能,已经达到了不少3.0T发动机的水平。更重要的是,这套电驱系统的效率可以更加极致。

电机的工作效率,不仅仅是为了获得更强的动力性能,同时也是为了更低的能耗、更长的续航里程。

因此,在奥特能平台中,工程师们还开发出了电机扁线技术。通过降低绕组电阻,从而可以实现更低的铜损耗,带来更高的功率。同时,扁线在定子槽内紧密贴合,与定子铁芯齿部和轭部更好接触,热传导效率更高,进一步提升电机峰值和持续性能。

那么,在NVH层面,电动车还要如何提升呢?

其实,在不少电动车上,它们在行驶过程中虽然不会产生燃油机的振动和顿挫。但是,电机在高速运转过程中,依然会有啸叫声。为了降低这样的噪音干扰,奥特能平台也做出了一定的优化。

通过电机自粘铁芯技术,可以避免因为铆接而产生的材料拉伤,从而降低涡电流的产生。同时,更高的电机固定强度,也可以减少旋转式的振动和风噪,从而进一步提升电机的NVH水平。

很直观地来看,在凯迪拉克LYRIQ锐歌的车内,即便是急加速或者高速行驶,你感受到的也只是强劲的动力,而不会有太多电机啸叫的声响。这些细节上的优化,虽然并不能带来质的飞跃,但也提升了用车的品质感。

结语

当我们进入到电动化时代,我们一直在想象,什么才是纯电动车的终极形态?

目前的技术限制,虽然无法让真正完美的电动车出现在我们面前。但是,工程师和厂商们,却可以通过一步步地技术积累,尽可能接近这一“终极形态”,让我们的体验更加全面。

正如奥特能平台一样,不管是解决痛点问题,还是让电动车天生的优势更强,它都在不断帮助我们提升着纯电出行的体验,并且有望早日解锁真正“完美”的纯电动车型。

推荐内容