疫情對通用汽車在中國的業務其實影響挺大的，不過好消息是上汽通用凱迪拉克LYRIQ首台預生産車在凱迪拉克工廠正式下線。
從2021年到2022年，通用在電動汽車的上量面臨很大的壓力，甚至在北美市場被福特甩出一大截。是以通用“女皇”瑪麗巴拉表示，通用汽車将高管薪酬的股票部分與公司的電動汽車目标挂鈎（北美的電動汽車銷量、推出時間及産品品質），“到2025年200萬台銷量”和“2027年能否推出3萬美金的車輛”這兩項，真的關系到通用汽車的生命線。
在這裡特别有意思的地方在于，圍繞這種電芯、後續模組和Pack設計，分别涵蓋了低端入門車型FWD前驅車型（小車）、RWD後驅車型（中型）和長軸距的車型（豪華車）；然後考慮了CTC設計的皮卡和SUV的車型，還有低頂的純電動跑車設計。内容比較多，我們先把兩個重要的（跑量的）且在中國能看得到的内容展開下。
圖1 通用的電動汽車平台産品線
我的了解，通用一開始就是圍繞軟包設計開發的，然後采用模組設計的方式，去相容中國方殼電池的需求。在轎車、中大型SUV和跑車（Low Roof）三種需求下，去把電池生産包進來，這是配合目前美國的經濟&産業政策去做長周期巨大投入的模式來進行轉型。
圖2 單電芯的設計模式
Part 1：電池電量和模組的規劃
由于是單電芯模式，是以配置了相同寬度、不同長度和不同厚度的電池系統，以下電量是從規劃的1/3C的電量來推算的，和中國版本的1C充放電的方殼電池存在差異性。
圖3 通用汽車Ultium電池的配置
備注：如果我們用4680單電芯模式，下面這些配置會更容易，在平衡容量和電壓方面也會更優化。
·低電量模式（最短的長度L1，厚度為H1）
1. 6模組（50kWh）和8模組（66kWh），這兩個是最低配置成50kWh的電池，采用2P12S的模組（電壓為48V），6模組配置成了2P72S的300V電池包；8模組配置成400V的電池包。這兩個電池包都是圍繞低成本電池來用的。
· 中電量模式（正常長度L2，厚度為H1）
10個模組（84kWh），采用3P8S的32V電池模組來配置，做成330V的電池來作為中型SUV的電池配置。
· 标準電量模式（正常長度L3，厚度為H1）
12個模組（100kWh，中國為95.7kWh），采用3P8S的32V電池模組來配置，整包電壓400V的3P96S，算是一個比較高效率的配置，在豪華車上使用。
備注：10模組和12模組電池分别是對應前驅和後驅（含四驅）車型，是以兩個軸距的差異也必須考慮，這帶來的問題是前驅的能量很難進一步提升。
圖4 FWD和RWD的兩個車型的考慮
· 16、20、24模組（一體化長度L4，厚度為H2）
這三個都是采用CTC模式，在中大型SUV和皮卡上使用，還分了400V平台和800V平台，這裡有很多有趣的設計。
· 其它
長度L5、厚度H3的110mm的電池包，給跑車用的，我們之後再來介紹。
如上所示，一個電池平台存在了許多種電池的配置，我覺得确實有點複雜。
也正因為有這麼多變化，電芯從400-750Wh/L的體積能量密度，到疊起來成為矩陣降低1-20%，模組成組降低15%-25%，模組和電池包高度上損失10-20%，整體XY布置上損失10%，最終的能量密度隻有200-275Wh/L。對比來看，和中國的長刀、短刀、麒麟電池相比，至少從布置效率和成本結構來看沒有明顯的優勢。
圖5 電芯的能量密度到整包的能量密度
這裡一個有意思的地方，是無線wBMS客觀上讓通用可以這麼變換模組，把通信線去掉，CMU内置帶來的成組效果還是比較好的。
圖6 電池BMS管理的配置，不同模組之間的考慮
Part 2：通用的軟包和方殼電池比較
通用同時使用了軟包和方殼，這主要是因為中國市場的特殊性使得方殼必須要有。而在美國全力投入了四個電池軟包工廠，這點還是很堅決的。
圖7 兩種不同的配置
如下圖所示，這裡比較有價值的是在各方面的整包布置、冷卻和無線連接配接相容性。
圖8 軟包的是帶水冷闆設計
由于設計開發的目标從原來的50個月縮短到26個月，到底後面能不能爆出來車型，還是很值得關注的，這裡減少的是車型和工程開發時間，這兩個環節被完全縮短了。
圖9 GM的開發周期的變化
由于GM給電池定了非常低的價格預期，電芯要求在100美金每Wh以内，不知道在如今的電芯材料體系下是否能守得住。
圖10 電芯價格的預期
由于這次電池的投資和上遊得到了美國官方的支援，是以在北美的轉型和投入還是非常順暢的。
圖11 電池工廠的投入
小結：
真心希望GM能做出點氣象來，單就目前已公布的成組效率等等資料來看，隻能說實作了當初的目标，和現在追求極緻的中國卷王們相比，還是對自己不夠狠。應該直接上軟包CTP的。
圖｜網絡及相關截圖
作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，著有《汽車電子硬體設計》。
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