通用ultium平台能根治电动车自燃吗？

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“新能源汽车蓬勃发展，但是新能源汽车所伴随的安全问题依然在挑战着客户对新能源的新车选择。”

北京理工大学机械与车辆学院魏中宝教授表示，尽管新能源汽车发展如火如荼，但电池安全问题一直存在。

以2020年的不完全统计来看，全年媒体报道的新能源烧车事故（自燃+冒烟）就有124起。

汽车厂商也是各种使劲浑身解数来保证电池安全，从比亚迪的刀片电池、到广汽埃安的弹匣电电池、岚图的“三不电池”，都在不断刷新电动汽车电池的安全高度。

在本次大会上，上汽通用带来了技术更新的Ultium平台。那么，它在电池安全上，又做了哪些尝试呢？

借着大会机会，电驹编辑采访了几位业内专家，看看他们是如何解读上汽通用Ultium平台的。

软硬件双管齐下保证电池安全

魏中宝认为，电动汽车安全事故可以分为四类，分别是：充电安全事故、IP防护安全事故、碰撞安全事故、热失控以热扩散安全事故。

他介绍，电池安全包含5个方面：关键材料、电芯设计、电芯制造/工艺因素、系统集成。找到“病因”才好对症下药，来看看上汽通用的Ultium平台是怎么做的。

“全新Ultium智能纯电平台的电池安全由以下四大层面组成：专属电芯配方、国际一流的开发和试验标准、领先的电池热管理技术、强化的全新电池物理防护架构”

泛亚汽车技术中心有限公司驱动系统执行总监尹建民介绍，Ultium平台的电池安全可以从4个维度去理解。具体看来：

1、专属电芯。

首先就是它的专属电芯，上汽通用联合本土供应商，在NCM三元锂电芯基础上，共同研发了上汽通用汽车专属优化配方。

“电芯的正极可实现：高能量密度三元、原位涂层包覆搭建核壳结构、定向掺杂稀土元素铆定游离氧、比基础配方热稳定性提升10%；电芯的负极可实现：高容量石墨负极（355mAh/g）、原位搭建导电离子环、颗粒级配消除电极阶梯浓度。”

尹建民认为，相较于其他车企从电池结构上下功夫，Ultium平台则通过优化电芯的化学属性来保证电池安全，可以说是釜底抽薪。

“如果我们关注火灾事故按照起火的原因给新能源汽车的事故进行一个分类，我们会发现动力电车故障所引起的事故几乎是占到了三分之一。”

魏中宝认为，电池故障引起的起火事故在总体事故中，占有相当大的比重。热稳定性和热失控是不容忽视的关键问题。提高热稳定性对于防止电芯热失控可以说是“打蛇打七寸”，从源头处采取措施，进行控制。

2、七重保护。

“我们依托七重核心的保护手段，使Ultium的电池实现了行业领先的热稳定性能。”

尹建民介绍，Ultium平台采用7种手段保护电池热稳定。包括实时智能监控系统、热稳定时的快速排气通道专利设计、加厚设计的纳米级航天材料气凝胶降低热传导、集成式液冷专利技术、后置大面积防爆阀、模组上盖防火专利设计、    电池包内部高压元器件具备在电芯热失控后防止拉弧设计。

其中，尤其值得一提的就是上汽通用首创的气凝胶技术。电芯间使用加厚设计的纳米级航天材料气凝胶，能有效降低电芯间热量传递。电池的热失控爆炸本质是热传导，而气凝胶技术可以说是将热传导隔绝在源头。最近岚图，广汽埃安，极氪也都在进行这方面的技术尝试。这将会是未来车企防止电芯之间热传导的新手段。

3、高强度电池壳体。

电池的IP防护主要是从电池外部，硬件防护的角度去保护电池免受外部“袭击”。

Ultium平台给出的解决方案是，它采用了全新一代高强度井字形结构电池壳体。包内横梁及上盖总成侧边防护梁采用1500MPA超高强度钢，托盘总成采用1000MPA底部防护，整包的抗挤压性能为国标要求的3倍，提升了电芯及模组安全。

此外，Ultium平台电池壳体对整车的扭转刚度提升约45.8%。在主动放电方面，碰撞发生后5秒内完成主动放电；在高密封性能防护方面，达到了IP67防尘防水和IP6K9K高压喷水防护等级。并增加了底部球击工况、过铁轨工况等复杂工况场景的测试。

尹建民介绍，即便意外发生碰撞，Ultium平台也能在5秒的时间内主动放电来保证安全。

针对中国市场本土化开发

“我们不像有的厂家可能是直接从供应商那买来现成的电芯就用，而是深度参与电芯化学体系设计和性能开发。”

尹建民介绍，上汽通用的电芯设计开发与验证由泛亚和电芯供应商共同完成，设计开发中泛亚深入参与电芯材料体系制定，制造工艺，性能评估，安全滥用，成本控制五大方面。

他表示，不仅电芯，上汽通用的Ultium平台会对电气化的整体解决方案进行本土化处理，而不是大多车企的“拿来主义”。

在中国市场，Ultium平台进行了进一步的差异性优化：

1、Ultium平台的底层架构和三电系统，由上汽通用汽车和泛亚汽车技术中心参与同步设计开发，实现了近100%零部件本土化采购。

2、提供2种不同电量的电芯，可以串联也可以并联。同时，提供2种不同电量的模组单元，模组尺寸相同，最终提升了电池包的柔性化程度。

3、零部件实现了很高的共用性，所有零部件接口可以100%共用。三种电池包零件共用率高达约80%。

4、在中国市场提供了3种电驱系统和4种驱动形式。电池X驱动共有7种组合，电驱系统最高实现了8合一高集成。

尹建民认为，专供于中国市场也是Ultium平台在电池安全上的一大优势。

灵活性：电池技术支持电芯、模组、续航、驱动的多样化

电动车要进步，首先是电池技术的进步。尹建民介绍，基于Ultium平台的电池技术拥有如下优势：

1、电芯支持不同的化学配方、电芯封装形式和排列组合；

2、电池模组尺寸一致，可以方便地替换或升级，还可以组合成不同大小的电池包；

3、核心电池架构+智能化电池管理系统，可以支持电芯技术升级。

用一个词总结，其实就是灵活。进一步向上延展，这种灵活性也体现在满足多元化的车型需求：

1、模块化的电池模组，可以支持不同的续航里程和车身形式。支持SUV和轿车不同形式的车体。

2、模块化的电驱系统，可以支持不同的动力性能和驱动形式。例如，前驱，后驱或四驱。把灵活的电池方案和灵活的电驱动方案结合起来，该平台可以提供近20种电池X电驱的组合，可以支持轿车、SUV、 MPV等不同产品的需求。

灵活和模块化是市场快速迭代的必然趋势，过去开发一款车型需要4-5年，甚至更长，但在市场足够细分的前提下，所有车企都必须具备快速迭代的能力，产品的导入时间被压缩到2-3年左右，甚至更短。灵活和模块化显得尤为重要。

从近几年的车企的动作也能看出来，丰田的TNGA架构，大众的MEB平台都在朝着灵活、高效的方向进化。Ultium平台和它们的发力方向一样。

现阶段，比亚迪的刀片电池，广汽埃安的弹匣电池都已经算是业内在电池安全上表现不错的技术。而Ultium平台从全方位出发，提出系统的电气化解决方案。让外界对电动汽车安全有了更多期待。

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