超級工廠賦能 奧特能平台“多管齊下”保障電池安全

近年來，新能源汽車市場始終呈現高速增長的态勢，疊加行業技術更新的大背景，使得電動汽車的子產品化、平台化造車，成為各家車企競相發力的新賽道，上汽通用汽車亦不例外。

今年9月，上汽通用汽車重磅引入的Ultium平台中文取名為奧特能平台。作為通用汽車全面電氣化的基石，奧特能平台整合了通用汽車26年的電氣化經驗和前瞻技術優勢，旨在為中國市場帶來靈活、智能、安全的電動化解決方案。

據悉，上汽通用汽車和泛亞汽車技術中心參與了奧特能平台底層架構的同步設計開發，并依托高度本地化的業務鍊體系，實作超過95%零部件的本土化采購。

根據規劃，基于奧特能平台，到2025年，上汽通用汽車将推出10款以上的國産新能源車型，覆寫轎車、SUV和豪華SUV等多個細分市場。今年11月，基于奧特能平台打造的首款純電動車LYRIQ開啟預售，并已取得超5000輛的訂單。

LYRIQ為何能夠在市場走紅？車輛的高安全性能則是吸引消費者選擇LYRIQ的重要因素之一。近期，上汽通用汽車向外展示了多個關于奧特能平台電池安全性能試驗的視訊，在針刺試驗、擠壓試驗和跌落試驗三大試驗中，奧特能平台電池均能輕松過關。

電池安全的多重保障

當使用者談及電動車時，電池安全則是避不開的話題之一。奧特能平台具備“更智能、更安全、更性能”的三大優勢，緻力于為消費者帶來全新的電動化駕乘體驗。

在安全方面，上汽通用汽車方面表示：“對安全的堅守是公司開發新能源産品的核心準則，奧特能平台滿足ASIL-D系統安全的高等級，這是汽車行業電子電氣系統安全層面的高标準。”

作為上汽通用汽車重磅引入的奧特能平台，其是按照電壓、電能、實體防護、電力系統負載端絕緣電阻的四重電動車五星安全評價的設計标準進行開發，可為消費者的電動出行提供值得信賴的安心保障。

在電池模組方面，奧特能平台采用的是可替換、可更新的電池模組，以及可靈活排布的電芯方案，可支援功能的更新和電芯配方的優化。

采用上述電池模組會起到何種作用？上汽通用汽車方面表示：“無論是磷酸鐵锂、三元锂電池，還是未來可能應用的锂金屬電池、固态電池，都能為其所用。此外，通過電池和電驅的子產品化設計，奧特能平台将以多樣化驅動形式，滿足不同細分市場的消費者需求。”

在電池的開發和測試上，奧特能平台則是嚴格遵循了通用汽車全球新能源車相關标準。近期，上汽通用汽車用奧特能平台電池高水準的通過了針刺試驗、擠壓試驗和跌落試驗三大試驗，向外界展示了其過硬的實力。

奧特能平台電池安全的背後有哪些保障因素？全方位的熱擴散防護設計便是其中之一。奧特能平台電池有針對中國市場的專屬電芯配方，通過正極采用納米級包覆和定向摻雜過渡金屬原子，能使得電芯的熱穩定性提升10%。

今年11月，基于奧特能平台打造的首款純電動車LYRIQ，其專屬電芯就是上汽通用汽車聯合本土供應商，基于811三元锂電芯的基礎配方進一步優化，為奧特能平台共同研發出适合中國市場的優化配方。LYRIQ的電芯經過320萬小時以上的累計測試，具有良好的熱穩定性。

除去專屬電芯外，奧特能平台電池還具備多級熱防護手段，并建構起了實時智能監控系統、電芯間隔熱牆、抑制熱擴散專有技術設計、防拉弧設計、後置大面積防爆閥、乘客艙保護、模組內建式液冷系統七道“防火牆”。

具體來看，“實時智能監控系統”能夠做到三重傳感器7×24h不間斷、高頻率監測；“電芯間隔熱牆”使用的是新一代隔熱材料氣凝膠，能夠有效降低電芯間溫度傳遞；“抑制熱擴散專有技術設計”則是由專有技術安全閥和快速排氣通道設計組成，兩者能夠抑制熱失控的電芯對周邊造成次生影響。

“防拉弧設計”指的是高壓元器件在電芯熱失控後可以防止拉弧；“後置大面積防爆閥”能夠做到快速排出高溫氣體，為整包降溫；“乘客艙保護”指的是電池包上蓋内置氣凝膠防火毯；“模組內建式液冷系統”則是模組底部裝有內建獨立液冷闆，能夠使得換熱效果提高約10%。

實際上，除了全方位熱擴散防護設計外，奧特能平台強化的全新電池實體防護架構也是電池安全的重要保障因素。而全新電池實體防護架構包括全新一代高強度電池殼體、與整車結合更安全的電池安全架構。

奧特能超級工廠賦能

奧特能平台電池試驗結果優異，離不開上汽通用汽車奧特能超級工廠的積極賦能。時間回撥到今年10月，奧特能超級工廠在上海浦東新區金橋正式投産。

作為上汽通用汽車在電動化和智能網聯化新技術領域500億元投資的重要項目之一，奧特能超級工廠由原上汽通用汽車動力電池系統發展中心更新而來，具備動力電池系統的生産與測試能力，規劃産品線覆寫輕混、插電式混動、純電動等全系新能源車電池系統。

上汽通用汽車方面介紹稱：“奧特能超級工廠采用與通用汽車北美一緻的、全球領先的組裝工藝、技術标準和品控管理，結合高精度、全生命周期資料可追溯的智能制造科技，為奧特能電池系統的高品質生産提供強大保障。”

奧特能電動車平台的電池管理系統率先采用了無線通信技術，減少了電池包90%的線束，不僅提升電池包空間使用率，還能為整包的安全性和可靠性帶來諸多裨益，且還可以大幅度提升了産線上的檢測效率。

不僅如此，奧特能超級工廠也在全球率先采用無線通信技術檢測電池性能，以此避免傳統電池測試接頭插拔帶來的零件損傷，提升裝配品質和産線效率。

與此同時，奧特能超級工廠還可以模拟電池包在整車上的真實運作工況進行電性能測試，對溫升、電流、電壓資料采集及判斷，測點内容高達到3000條，確定電池包的高安全性和性能的一緻性。此外，整個測試放電過程都會進行能量回收，将多餘能量回報至電網，降低生産過程中的能源損耗。

除去性能測試可靠，奧特能電動車平台的電池系統生産線，更是從零部件開始控制産品品質。據悉，工廠中的房間從零部件開始，運用高精度氣密儀對來料、過程及總成進行氣密性檢測，且結果可全生命周期追溯，電池整包氣密性測試限值十分嚴苛。

值得一提的是，正常的密封性測試方法耗時長且易受環境影響，是以奧特能超級工廠通過對現有洩漏測試曲線資料進行統計分析，運用機器學習方法建立預測算法模型，能夠快速、高效、精準地獲得測試結果，確定産品傳遞品質。

“自動化和高精度的智能裝配工藝，確定了奧特能電池包可以實作整包IP67防塵防水和IP6K9K高壓噴水防護的密封等級，進一步提升了産品品質。”上汽通用汽車方面表示。

據悉，奧特能超級工廠電池生産的塗膠、合蓋等工藝，全部由基于數字孿生技術的機器人自動完成。上述裝置加工方案在設計初期，會針對軌迹、速度、出膠量等工藝參數進行數百次虛拟仿真，生産時将仿真運作後的最優程式輸出到現場裝置，并配合3D視覺手段進行多重品質保證，全系統實作測量精度小于0.1mm，該測量精度約為一根頭發絲的直徑。

在電池包的組裝上，奧特能超級工廠采用了超音波定位擰緊技術，通過超音波發生器及接收器精确定位擰緊螺栓位置，以確定螺栓擰緊順序及擰緊品質。擰緊過程中監控擰緊扭矩及角度，并将擰緊資訊上傳至IT系統，使每一個電池裝配環節的資料均可追溯、可查詢。

“一台奧特能電池系統需要通過4次洩漏測試、2次電性能測試、4次IT系統比對檢測，以及百餘項視覺系統及傳感器的檢測。隻有全部滿足行業領先的嚴苛标準才能最終合格下線，確定了産品的整體傳遞品質。”上汽通用汽車方面表示。