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中国目前已经成为全球最大的汽车动力电池生产和消费国之一,有宁德时代、万向等大型动力电池供应商,那么通用为什么要在中国自建一坐集研发与生产于一体的电池系统发展中心呢?...

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文:Kimi


在2017年9月,通用汽车全球董事长兼CEO玛丽·博拉(Marry Barra)来华期间接受记者采访时曾经说过,为了迎接未来电气化、能源多样化的汽车市场,通用已经在华筹备建设一座动力电池系统发展中心,为未来上汽通用旗下三大品牌的不同程度的电气化车型提供动力电池。如今,上汽通用动力电池系统发展中心已经在上海金桥投产。



中国目前已经成为全球最大的汽车动力电池生产和消费国之一,有宁德时代、万向等大型动力电池供应商,那么通用为什么要在中国自建一座集研发与生产于一体的电池系统发展中心呢?

上汽通用建设动力电池系统发展中心的意义

首先,从动力电池的重要性来说。动力电池在电动车中的作用与传统车里发动机的功能无异,是动力之源。目前大多数厂家的车型平台策略都是基于动力系统开发,一家没有发动机技术的车企永远会受制于人,而没有电池工厂的车企也很难成为新能源领域一流的汽车企业。所以通用想要在新能源领域成为行业领先的企业,建设自己的动力电池工厂成为必要条件,等同于传统车型的发动机工厂。
其次,从产品研发角度来说。目前的动力锂电池系统成本高昂,1kWh的成本高达约130美金,这让它在电动车车型中所占的成本比重较大,是传统车型动力系统的2~3倍,占到整车成本的40%左右。如果整车厂将动力电池完全委托给电池供应商来生产,那么电池开发成本和制造成本的可控性都比较差。
另外,由于电池包体积庞大,开发测试测试周期长,测试项目多,如果采用黑瞎子开发和采购的方式,在供应商定点之后,中标供应商基本上就成了独家供应商了,开发风险性也较高,而且生产容易受限于供应商。所以目前对于主机厂来说,自己开发电池系统和生产组装,电池模组和EMS外购且采用多家供应商同步供应的形式,是企业发展动力电池产业的最佳策略。既能控制开发周期和成本,也能摆脱对供应商的依赖。
最后,从行业发展趋势来说。随着全球环境和能源危机的加剧,新能源汽车的发展成为一种必然的趋势,目前包含中国在内的各国政府都在通过政策层面去鼓励新能源汽车的发展,并且也出台了油耗和排放相关的限制标准,各大主机厂都需要加大在新能源汽车领域的研发投入和产品布局。

而通用在上个世纪就已经在开展新能源汽车领域的研究,目前依靠深厚的新能源汽车方面的技术积累,已经走在了行业的前列。按照通用产品规划,在2016~2020年之间,会在中国市场投放10款以上新能源车型,目前已经投放了别克君威30H、别克君越30H、雪佛兰迈锐宝XL 30H三款全混动,和凯迪拉克CT6 Plug-in(插电式) 、别克VELITE 5 (增程式)两款插电混动,以及凯迪拉克XT5 28E轻混动共六款新能源车型,预计在华全线产品碳排放将降低28%。而到2025年,凯迪拉克、别克、雪佛兰三大品牌所有车型基本上会实现不同程度的电动化,覆盖混动、插电、纯电等所有种类的电动化技术。

所以,不管是从制造成本、规避产品研发风险,还是为了迎接2020年之后广袤的新能源汽车市场,通用都需要自建一家集研发与生产一体的电池系统发展中心来支持自身新能源产品的快速发展需求

车企布局电池行业现状

虽然想要保持企业动力电池技术处于行业领先的水平,建造电池工厂是必要的手段,但是目前拥有动力电池装配厂的车企却屈指可数。大多数车企采用的是向供应商采购或者合资建厂的模式,比如丰田是跟科力远合资生产镍氢电池,锂电池(北美插混车型在用)直接向供应商采购;上汽乘用车与宁德时代合资研发和建设电池工厂。也有部分企业的电池工厂处于建设中,比如特斯拉和松下合资的北美Gigafactory会在2020年全面投产。

在欧洲汽车市场,德系三巨头也意识到拥有自己电池的重要性,戴姆勒在2014年通过收购的形式成为两家电池技术公司的独立股东,在2015年联合宝马、奥迪组建了汽车动力电池联盟。而通用则似乎更早意识到了拥有电池工厂的重要性,将这个前瞻性的决定提前到了2010年。早在2010年就率先建起第一家由汽车厂商运营的电池装配工厂,就是位于美国密歇根州的Brownstown的电池装配工厂。
通用密歇根州电池工厂


上汽通用金桥电池工厂是GM全球第二家电池装配厂,也是北美外第一家。总投资16亿元人民币,占地面积32520平方米。包括液冷和风冷电池组装配线,以及电池系统实验室。规模是宝马中国电池工厂的3倍,产能是其4倍。规划产品线覆盖轻混、全混动、插电混动(含增程式)、纯电动等全系新能源车电池组。

上汽通用建设动力电池系统发展中心的底气

通用在上个世纪就已经开始了电动车的研发,在1996年就曾推出纯电动车型EV1,也是北美第一家研发和生产插电式混动的大型汽车制造商,所以在电池和其他新能源汽车技术方面就有了较为深厚的积累。比如在EV1的年代通用就已经掌握了电池感应充电技术、制动能量回收技术、电池温控技术等,这些技术目前依然被应用在新能源汽车行业中。

通用在新能源汽车领域的深厚技术积累,尤其体现在动力电池的研发和生产上。它们有着北美最大的电池实验室,实验室集成了电池的开发、测试、认证到生产的环节,并且于2011年在上海成立了一个姊妹实验室。这两家电池实验室确保了通用动力电池技术的全球领先性,不管是在用于低功率混动车型的风冷电池组(轻混动XT5、全混动君威/君越30H等)还是用于高功率插混、纯电的液冷电池组(CT6插混、别克VELITE 5/ VELITE 6、雪佛兰Bolt EV等),在电池能量密度、功率密度、不同环境温度下的充放电能力等方面,通用都有着行业较为领先的优势。旗下包括雪佛兰Bolt纯电动车在内的五款电气化车型的车主已累积了26亿英里(约合42亿公里)的纯电动行驶里程, 电池可靠性也得到了充分验证。



而为了保证先进技术能够落地,电池生产则是在智能化的装配工厂完成。工厂自动化程度高,广泛运动自动化AGV运送物料、机器手臂组装电池模组;检测和测试手段全面,在电池性能测试中,采用红外成像进行温度检测,确保产品质量和测试安全。电池结构件的焊接采用超高速激光、电芯正负极采用超声波极耳焊接,并用3D激光束扫描,实现非接触焊接质量检测;生产工艺先进,液冷电池组采用GM独家专利的热管理系统,散热循环能够精准分布到每个电芯单元,确保电池组内的温度差可控制在2°C以内。充分确保了生产的一致性。





上汽通用动力电池系统发展中心与北美密歇根州通用技术中心替代能源中心目前采用的是一致的研发体系和技术标准。与通用全球同步生产为新能源车配套的动力电池组,以实现上汽通用汽车新能源车型核心部件电池系统的国产化。

综述:随着第四大阶段油耗和排放政策的临近,企业面对双积分政策的压力,新能源车型在企业生产中的占比将逐年走高。依托上汽通用动力电池系统发展中心的行业领先性以及通用在混动和纯电动领域的技术先进性,通用在国内的新能源产品和电池研发、生产方面都已经提前布局了2020年之后的国内新能源汽车市场。前瞻性的规划以及技术的领先性让通用在新能源产业发展上已经领先起跑,在未来的新能源汽车市场势必能占得一席之地。
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