超级工厂赋能 奥特能平台“多管齐下”保障电池安全

近年来，新能源汽车市场始终呈现高速增长的态势，叠加行业技术升级的大背景，使得电动汽车的模块化、平台化造车，成为各家车企竞相发力的新赛道，上汽通用汽车亦不例外。

今年9月，上汽通用汽车重磅引入的Ultium平台中文取名为奥特能平台。作为通用汽车全面电气化的基石，奥特能平台整合了通用汽车26年的电气化经验和前瞻技术优势，旨在为中国市场带来灵活、智能、安全的电动化解决方案。

据悉，上汽通用汽车和泛亚汽车技术中心参与了奥特能平台底层架构的同步设计开发，并依托高度本地化的业务链体系，实现超过95%零部件的本土化采购。

根据规划，基于奥特能平台，到2025年，上汽通用汽车将推出10款以上的国产新能源车型，覆盖轿车、SUV和豪华SUV等多个细分市场。今年11月，基于奥特能平台打造的首款纯电动车LYRIQ开启预售，并已取得超5000辆的订单。

LYRIQ为何能够在市场走红？车辆的高安全性能则是吸引消费者选择LYRIQ的重要因素之一。近期，上汽通用汽车向外展示了多个关于奥特能平台电池安全性能试验的视频，在针刺试验、挤压试验和跌落试验三大试验中，奥特能平台电池均能轻松过关。

电池安全的多重保障

当用户谈及电动车时，电池安全则是避不开的话题之一。奥特能平台具备“更智能、更安全、更性能”的三大优势，致力于为消费者带来全新的电动化驾乘体验。

在安全方面，上汽通用汽车方面表示：“对安全的坚守是公司开发新能源产品的核心准则，奥特能平台满足ASIL-D系统安全的高等级，这是汽车行业电子电气系统安全层面的高标准。”

作为上汽通用汽车重磅引入的奥特能平台，其是按照电压、电能、物理防护、电力系统负载端绝缘电阻的四重电动车五星安全评价的设计标准进行开发，可为消费者的电动出行提供值得信赖的安心保障。

在电池模组方面，奥特能平台采用的是可替换、可升级的电池模组，以及可灵活排布的电芯方案，可支持功能的升级和电芯配方的优化。

采用上述电池模组会起到何种作用？上汽通用汽车方面表示：“无论是磷酸铁锂、三元锂电池，还是未来可能应用的锂金属电池、固态电池，都能为其所用。此外，通过电池和电驱的模块化设计，奥特能平台将以多样化驱动形式，满足不同细分市场的消费者需求。”

在电池的开发和测试上，奥特能平台则是严格遵循了通用汽车全球新能源车相关标准。近期，上汽通用汽车用奥特能平台电池高水平的通过了针刺试验、挤压试验和跌落试验三大试验，向外界展示了其过硬的实力。

奥特能平台电池安全的背后有哪些保障因素？全方位的热扩散防护设计便是其中之一。奥特能平台电池有针对中国市场的专属电芯配方，通过正极采用纳米级包覆和定向掺杂过渡金属原子，能使得电芯的热稳定性提升10%。

今年11月，基于奥特能平台打造的首款纯电动车LYRIQ，其专属电芯就是上汽通用汽车联合本土供应商，基于811三元锂电芯的基础配方进一步优化，为奥特能平台共同研发出适合中国市场的优化配方。LYRIQ的电芯经过320万小时以上的累计测试，具有良好的热稳定性。

除去专属电芯外，奥特能平台电池还具备多级热防护手段，并构建起了实时智能监控系统、电芯间隔热墙、抑制热扩散专有技术设计、防拉弧设计、后置大面积防爆阀、乘客舱保护、模组集成式液冷系统七道“防火墙”。

具体来看，“实时智能监控系统”能够做到三重传感器7×24h不间断、高频率监测；“电芯间隔热墙”使用的是新一代隔热材料气凝胶，能够有效降低电芯间温度传递；“抑制热扩散专有技术设计”则是由专有技术安全阀和快速排气通道设计组成，两者能够抑制热失控的电芯对周边造成次生影响。

“防拉弧设计”指的是高压元器件在电芯热失控后可以防止拉弧；“后置大面积防爆阀”能够做到快速排出高温气体，为整包降温；“乘客舱保护”指的是电池包上盖内置气凝胶防火毯；“模组集成式液冷系统”则是模组底部装有集成独立液冷板，能够使得换热效果提高约10%。

实际上，除了全方位热扩散防护设计外，奥特能平台强化的全新电池物理防护架构也是电池安全的重要保障因素。而全新电池物理防护架构包括全新一代高强度电池壳体、与整车结合更安全的电池安全架构。

奥特能超级工厂赋能

奥特能平台电池试验结果优异，离不开上汽通用汽车奥特能超级工厂的积极赋能。时间回拨到今年10月，奥特能超级工厂在上海浦东新区金桥正式投产。

作为上汽通用汽车在电动化和智能网联化新技术领域500亿元投资的重要项目之一，奥特能超级工厂由原上汽通用汽车动力电池系统发展中心升级而来，具备动力电池系统的生产与测试能力，规划产品线覆盖轻混、插电式混动、纯电动等全系新能源车电池系统。

上汽通用汽车方面介绍称：“奥特能超级工厂采用与通用汽车北美一致的、全球领先的组装工艺、技术标准和品控管理，结合高精度、全生命周期数据可追溯的智能制造科技，为奥特能电池系统的高品质生产提供强大保障。”

奥特能电动车平台的电池管理系统率先采用了无线通信技术，减少了电池包90%的线束，不仅提升电池包空间利用率，还能为整包的安全性和可靠性带来诸多裨益，且还可以大幅度提升了产线上的检测效率。

不仅如此，奥特能超级工厂也在全球率先采用无线通信技术检测电池性能，以此避免传统电池测试接头插拔带来的零件损伤，提升装配质量和产线效率。

与此同时，奥特能超级工厂还可以模拟电池包在整车上的真实运行工况进行电性能测试，对温升、电流、电压数据采集及判断，测点内容高达到3000条，确保电池包的高安全性和性能的一致性。此外，整个测试放电过程都会进行能量回收，将多余能量反馈至电网，降低生产过程中的能源损耗。

除去性能测试可靠，奥特能电动车平台的电池系统生产线，更是从零部件开始控制产品质量。据悉，车间从零部件开始，运用高精度气密仪对来料、过程及总成进行气密性检测，且结果可全生命周期追溯，电池整包气密性测试限值十分严苛。

值得一提的是，常规的密封性测试方法耗时长且易受环境影响，因此奥特能超级工厂通过对现有泄漏测试曲线数据进行统计分析，运用机器学习方法建立预测算法模型，能够快速、高效、精准地获得测试结果，确保产品交付质量。

“自动化和高精度的智能装配工艺，确保了奥特能电池包可以实现整包IP67防尘防水和IP6K9K高压喷水防护的密封等级，进一步提升了产品品质。”上汽通用汽车方面表示。

据悉，奥特能超级工厂电池生产的涂胶、合盖等工艺，全部由基于数字孪生技术的机器人自动完成。上述设备加工方案在设计初期，会针对轨迹、速度、出胶量等工艺参数进行数百次虚拟仿真，生产时将仿真运行后的最优程序输出到现场设备，并配合3D视觉手段进行多重质量保证，全系统实现测量精度小于0.1mm，该测量精度约为一根头发丝的直径。

在电池包的组装上，奥特能超级工厂采用了超声波定位拧紧技术，通过超声波发生器及接收器精确定位拧紧螺栓位置，以确保螺栓拧紧顺序及拧紧质量。拧紧过程中监控拧紧扭矩及角度，并将拧紧信息上传至IT系统，使每一个电池装配环节的数据均可追溯、可查询。

“一台奥特能电池系统需要通过4次泄漏测试、2次电性能测试、4次IT系统比对检测，以及百余项视觉系统及传感器的检测。只有全部满足行业领先的严苛标准才能最终合格下线，确保了产品的整体交付质量。”上汽通用汽车方面表示。