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

EVDay舉辦地點：設(shè)計穹頂

這次EVDay最大技術(shù)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(zhuǎn)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(shù)與應(yīng)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(shù)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(shè)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(shè)備、具體可以參考《疊片設(shè)備技術(shù)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)?；瘧?yīng)用更簡單。

電芯整合排布成模組

Ultium電池包設(shè)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)模化效應(yīng)，就必須能滿足不同功率的需求。

Ultium電池模組布置

同時結(jié)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(gòu)，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(yīng)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(shù)是個利好消息。

一方面增強國內(nèi)電池相關(guān)公司對動力鋰電池技術(shù)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(guān)新型技術(shù)傳播，促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的公司提升產(chǎn)品性能，加快搶占技術(shù)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(shè)計

[2]《通用Ultimu平臺：電芯，模組與PACK》，知化汽車