近日通用汽車在美國密歇根州沃倫“設計穹頂”舉辦EVDay，展示其最新電動汽車相關技術。

EVDay舉辦地點：設計穹頂

這次EVDay最大技術亮點之一就是自主研發(fā)的電動汽車Ultium電池包。該電池包容量比傳統(tǒng)圓柱形電池包多20倍，續(xù)航里程可達到為400英里（約650公里）或更多。

電芯材料體系選擇上，為實現(xiàn)成本降幅，通用汽車和LG化學成立合資公司，聯(lián)合研發(fā)和生產(chǎn)電芯。其中LG化學的電池材料體系路徑是從NCM622和NCM712，然后轉入鈷含量較低的NCMA鎳錳鈷鋁。

一方面電芯材料體系選擇NCMA鎳錳鈷鋁，鈷含量降低到10%以下。跟高工鋰電技術與應用之前的《無鈷電池會是主流嗎？》描述相同，來進行標準軟包電芯的技術和生產(chǎn)工藝突破。

另一方面三元體系變四元體系，在是實現(xiàn)低鈷含量同時，保證電芯的安全性、循環(huán)性能、充放電性能等不會下降。

從電芯層面考慮，通用汽車的Ultium電池是LG化學生產(chǎn)的大型袋式軟包電芯。其電芯工藝從圖片上看，為兩端出極耳方式。

制造設備上，可能涉及到軟包電池生產(chǎn)線常用的疊片機、沖坑機、熱封機等設備、具體可以參考《疊片設備技術流派之爭》。

通用汽車表示，現(xiàn)在電芯成本約145美元/kWh。跟LG合作，計劃2022年實現(xiàn)批量生產(chǎn)標準化的Ultium電池，其電芯成本可降至100美元/kWh以內(nèi)，實現(xiàn)超過30%的降幅。

大型袋式軟包電芯

電池模組方面，可以用大型袋式軟包電芯垂直或水平堆疊組成，同時能根據(jù)不同車型進行空間排布，提升空間利用率和系統(tǒng)體積能量密度。

比如豎直布置時，可以把大約24個軟包電芯整合成一個電池模組。水平布置時將12個電芯分兩組排列組成一個低高度電池模組，又或者讓更多軟包電芯堆疊更高。

不同的軟包電芯堆疊形式，至少能四種以上的車型地板高度。再加上軟包電芯是標準化的，其電池模組的形式變化多，規(guī)模化應用更簡單。

電芯整合排布成模組

Ultium電池包設計上，重要從電池模組通用性和布置方面考慮。比如要讓電池模組在不同車型（皮卡、SUV、共享汽車、輕型貨車、低地板）之間通用，帶來規(guī)?；?，就必須能滿足不同功率的需求。

Ultium電池模組布置

同時結合類似于大眾MEB標準化的形式，根據(jù)車型要，一層安放6~12個電池模組。如下圖所示，通用汽車展示的是裝一層和兩層的效果。

Ultium電池包（6~12個電池模組/層）

通用汽車演示的電動汽車底盤架構，可以根據(jù)不同的帶電量，進行電池包布置，組成不同的整車電池系統(tǒng)。其中雙層堆疊的24個模組這種形式，由于能供應200KWh的功率，將用于即將公布的GMC悍馬電動皮卡上面。

通用汽車的電池模組底盤

快充性能上，Ultium電池可以充電10分鐘，續(xù)航里程超過100英里（約163公里），同時實現(xiàn)大部分車型400V下配置200kW，電動皮卡800V下配置350kW的快充能力。

業(yè)內(nèi)主流觀點認為，對整個動力鋰電池行業(yè)而言，通用汽車EVDay推出的Ultium電池技術是個利好消息。

一方面增強國內(nèi)電池相關公司對動力鋰電池技術突破的信心和對歐洲市場蛋糕做大盈利的樂觀預期。

另一方面利于電池相關新型技術傳播，促使相關產(chǎn)業(yè)鏈的公司提升產(chǎn)品性能，加快搶占技術方面的制高點，獲得更多發(fā)展機會。

參考資料：

[1]《如何看待通用BEV3的Ultium電池系統(tǒng)？》，汽車電子設計

[2]《通用Ultimu平臺：電芯，模組與PACK》，知化汽車