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[汽车技术]解读通用技艺日2021:电动化&智能网联化

2021-5-12 16:58| 发布者: wdb| 查看: 33| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 解读通用技艺日2021:电动化&智能网联化,更多汽车技术知识关注我们。

  【全球车子网 技艺频道】每年的通用科技体会日又到了。这一回,上汽通用车子正规对外推出了企业的电动化智能网联化策略布置。由于涉及的消息量很足,因而笔者单劈一篇长文发展解读。

 
电动化策略
1
 
当前的布置

  日前上汽通用车子曾经布置了MHEV轻混动(48V电压体系)、HEV混动PHEV插电式混动BEV纯电动四种新燃料技艺型谱,并以小汽车SUVMPV等主流车身方式表现。

  纯电动大伙都晓得是甚么回事,无内燃机的便是,是以有些制车新势力的说本人的石油机是“增程器”因而算是电动车,有点胡扯。混动车分为好几种,笔者容易罗列一下:

混动体系对照
学名别称/常见体系自启停制动回收独立驱动车轮可充电
Micro Hybrid微混自启停体系×××
Mild Hybrid轻混/弱混48V轻混MHEV××
Full Hybrid强混HEV非插混×
Plug-in Hybrid插混PHEV插混

  Micro Hybrid 微混 = 自启停体系 = 能让ICE歇10秒的12V混动体系 = 差不多全部机动车都配备了自启停,客户认知中间不隶属混动

  Mild Hybrid 轻混 = MHEV = 48V BSG/ISG电机 = 能让ICE歇3分钟的48V混动体系 = 英朗轻混/科鲁泽轻混/2021款XT5等

  Full Hybrid 强混 = 能让ICE歇3千米的高压强混 = 迈锐宝混动/君越混动等

  Plug-in Hybrid 插混 = 能让ICE歇50千米以上的、可充电的高压强混 = CT6插混/Velite 5/微蓝6插混等

2
 
将来的布置

  1912年,通用车子生产的第一批682辆电动车问世。

  1996年,通用车子公布EV1电动车子,成为首家将电动车子推向花费市场的车子生产商。

  21世纪,上汽通用在电动化策略上的最要紧技艺便是Ultium平台,这种电动化平台整合了通用车子26年的电气化经历,将为华夏市场带来灵活智能平安的电动化解决方案。

  上汽通用车子和泛亚车子技艺中心参加了Ultium平台底层架构的同步设置开发,并依靠高度当地化的营业链体制,实现近100%零部件的原土化收购

  鉴于Ultium平台塑造的凯迪拉克智能纯电概念车LYRIQ将于2021上海车交会初次全世界公众展示,其量产车型将于年内打开预售,明年上半年国家内部到市场。

  到2025年,上汽通用车子将公布10款以上鉴于Ultium平台的国产新燃料车型,掩盖别克、雪佛兰和凯迪拉克三大品牌。

  长远见到2040年,通用将实现碳中和,这意指着公司干脆或间接发生的二氧化碳或温室气体释放总量,经过植树造林、节能减排等方式,以抵消本身发生的二氧化碳或温室气体释放量,实现正负抵消,达到相对“零释放”。。

3
 
Ultium平台的“灵活”优势

  刚刚咱们提到Ultium有灵活、智能、平安三大优势,此刻拆分开来聊聊。

  Ultium平台采纳了华夏原土化技艺解决方案,柔性水平很高,从微观到宏观来看,可行提供2种电芯、2种模组、3种电池包。

  A、电芯:

  电芯是能源电池包的最小单元,日前Ultium有两款可选,况且都非是常见的18650、21700圆柱电芯。下图的是方形电池,采纳NCM811高镍配方,这意指着能量密度很高(相对622而言),但热稳固性要接纳很大的挑战,后文笔者会聊到如何解决。

  另一个电芯便是软包,采纳NCMA四元配方,能量密度会进一步提高。

  上汽通用显示,Ultium平台下的电芯扶持不同化学配方、电芯封装方式、排列组合,甚而2种不同电量的电芯可行串联可行并联。不论是磷酸铁锂、三元锂电池,仍是未来可能利用的锂金属电池、固态电池,全能为其所用。

  这就相比神奇了,由于不同配方的电芯会有十分不同的充放电特性,甚而电压平台都不同(例如磷酸铁锂才3.2V),是以临时未弄明白详细是怎样个组合法,笔者筹算在月底或下月初再开一篇聊聊Ultium平台的电池。

  想理解更多电池分类的常识,可行敲击笔者的劣文察看:

  B、模组:

  用N个电芯组合起来,便是模组,这是高压电池包构造的二层,通用Ultium提供了2种模组方案。下图的是方形电池构成的模组,这是12枚方形电芯构成的模组,外大小是统一规格的。

  咱们还可行经过剖面见到内部的物理构造和电控单元,那一些“400m足球场缩短形状”便是每一枚方形电芯的顶端中部,往前文翻3张图你就可以见到原样,瞧完以后你就晓得电芯是横着放进入的。

  C、电池包:

  用模组拼合,就能成为高压电池包。Ultium平台提供了三种电池包方案,区别运用8模组、10模组、12模组自由组合。不同数量的模组可行实现不同级别的续航与功能配置,这差不多与石油机时期的1.3T、1.6T、2.0T(这种类比传神不)。

  由于模组的大小十足相同,因而电池包柔性化水平大幅度提高,Ultium平台可行随时替换、进级电池模组,可轻松扶持功效的进级和电芯配方的改良。

  D、电驱体系:

  除了电池包的灵活特性之外,Ultium还提供了驱动体系的灵活特性,可行经过在不同轴安装不同能源级别的电机,实现多元化驱动方式,一共3套电驱体系构成7种驱动组合。

  前驱、后驱、四驱,甚么全能做。左驱?别闹。

  下图便是一辆前置的驱动电机,与多半主流车企一样,通用也是高度集成了电驱单元(电动机、逆变器、减速器、冷却体系等)。

  下图是一辆后轴电机。

4
 
Ultium平台的“智能”优势

  Ultium平台的智能非是某些制车新势力胡乱整的网站K歌概念,这是一个电控技艺的进级,把惯例的BMS进级为Ultium平台业内首创的没有线电池治理体系(wBMS),开发体积和技艺灵活性获得大幅提高,匹配通用车子最新一代VIP智能电子架构,将扶持更精细化的体系治理和功效的迭代进级。

  为什么BMS要用没有线的呢?容易啊,大伙用过真没有线耳机对吧?优势了解一下:方便方便仍是方便,没线就不会被本人犯傻夹断线材,与智能末端之中的兼容性也强了一大截。下图是正好发展没有线通讯测试的Ultium电池:

  为何此前不用没有线呢?由于贵且技艺不老练,此刻曾经解决了,现在没有线电池治理体系可行使电池包降低90%的线束,减重的同一时间增添了空间能量密度,提高了续航路程,带来更低的故障率。匹配VIP智能电子架构,没有线电池治理体系的远程迭代革新成为平常。

  另外,在制造端,电池包的制造工艺得到大幅简单化,电芯的没有线通讯能力提高了电池自动化组装的效能和品质。

  在回收端,没有线电池治理体系还为电池的回收带来好多裨益,让电池可实现便利的两次应用。有兴趣的友人可行敲击咱的劣文理解电池回收:

5
 
Ultium平台的“平安”优势

  好了,然后是全文要点,咱们来聊聊电池平安。

  Ultium平台与原土供给商一同研发的三元锂电芯改良配方,提高了10%的热稳固性,具有低衰减、长生命的优势。

  正极采纳纳米级包含,加上定向掺杂过渡金属原子,比根基配方的热稳固性提高10%。

  负极采纳全新资料和改良工艺搭建快速离子渠道,进一步延伸电芯事业生命并扶持全寿命周期的快充。

  依靠实时智能监控体系、纳米级航天资料气凝胶、平安阀和排气渠道的专利设置、防拉弧设置、集成式全独立液冷体系、气凝胶防火毯等7重庇护,Ultium电池实现了产业优先的热稳固功能,且扶持全寿命周期快充而对电池容量差不多无作用。

  1、实时智能监控体系:三重传感器,24小时不间断、高频次监测,自动操控温度,这是监控的中枢。

  2、电芯间隔热墙:航天级隔热资料新一代气凝胶,有用下降电芯之中的温度传导。

  3、抑制热分散专利设置:特异的“平安阀+迅速排气渠道”设置,迅速降温,抑制电芯热失控时的热量分散,也便是下降“链式反映”的可能性。

  4、模组集成式液冷体系:模组底部集成独立液冷板,与惯例整包式液冷板设置比较,新体系的换热成果提高10%左右。

  5、后置大面积防爆阀:一朝热失控立即发展迅速散热,为整包降温。

  6、乘客舱庇护:电池包上盖内置气凝胶防火毯,防止热量向乘员舱分散,终归热皆是往上走的。

  7、防拉弧设置:高压元器件在电芯热失控后可行防止拉弧(气体放电)。

  另外,Ultium电池还会在遇险时主动放电保证救援平安,遭到激烈磕碰5秒内达成主动放电,跟飞机迫降放油是一种道理,可行提高冗余度。咱在之前的文章中提来过,满电的高压电池包是十分危险的,便是一种装满了石油的铁桶。

  然后聊一下物理构造。Ultium平台可行全角度满足电压、电能、物理防护、电力体系负载端绝缘的电动车五星平安的设置准则。

  通用对其发展了十分多的严苛测试,在满足国度法则和C-NCAP等请求的根基上,增添底部球击工况、过铁轨工况等繁杂工况情景的测试。下图的Ultium高压电池包正好台架上接纳波动测试。

  上汽通用还运用了超出世界和国家内部的柱撞准则,模拟从A柱到C柱延续多位子发展柱撞,由于侧撞面是全车最薄弱的部位,吸能的缓冲体积极狭窄,多半车企不敢做这类操作。

  最新电池物理防护架构采纳高强度的井字形构架构造,超高强度钢占比37.5%,高强度钢占比约61%,整包的抗挤压功能为国标请求的3倍,另外另有IP67防尘防水和IP6K9K高压喷水防护的密封级别。

  下图:

  1、电池包内的横梁与上盖总成侧边防护梁采纳1500MPa超高强度钢材。

  2、托盘总成采纳10000MPa底部防护。

  由于具有如许硬核的电池壳体,全车的抗扭刚度提高约45.8%,对全车平安有推进效用的同一时间,也可行提高控制极限。

电池功能测试台架

  Ultium平台达到了产业体系功效平安最高级别ASIL-D,只是这种级别代号大伙可能相比陌生。

  这种准则来源2011年发表的《公路机动车功效平安准则》 ISO 26262,为车子上电子/电气体系的功效平安设置提供指引。

  ISO 26262准则中间,此中一种环节是对体系发展危害剖析和风险估价,准则为“车子平安完整性级别”(ASIL,Automotive Safety Integration Level),从低到高分为A、B、C、D四个级别,跟各位学校和企业绩效评级是相反的,ASIL-D在机动车平安中间是最顶级。

  对于电池平安技艺,本文没法子具体聊完,大伙可行敲击笔者放到下面的劣文发展深入解读:

 
智能网联化策略
1
 
当前的布置

  此刻数不清的制车新势力在整PPT的时刻都喜爱自诩“智能车子领导者”,实质上美国阿波罗15号登月飞船带上去的LRV月球车就曾经用上了通用自家的车载通讯技艺,而LRV自然也是通用参加研发的。

  1996年,通用公布了新的数字化导航OnStar。没错,便是今日的安吉星,它才是车子卫星导航的鼻祖,此刻那一些所谓智能车子要拜祖师爷的话记得别拜错了。

  第一批OnStar在凯迪拉克Deville、Seville、Eldorado三个车系上使用,那时也唯有奢华品牌用得起卫星导航。

  2009年,安吉星在华夏打开了车联网效劳;2015年,上汽通用在华夏首推车载4G LTE接连效劳,日前安吉星与4G车联网曾经渗透到上汽通用麾下雪佛兰、别克、凯迪拉克三个子品牌之上。

  卫星导航时期的来得,跳出了永远不可能精确的离线地图范畴,实时地、主动地校对当前角度,真实做到时效与精度不拉胯。在这边说一种安吉星的真正段子吧:

  有位通用汽车主人酒驾以后撞上护栏,单方面车祸,接下来那货下车打手机叫人来顶包,好让保障的人来拖车定损。

  与此同一时间,安吉星效劳台即便询问车内概况,发觉没有人应答,认为汽车主人晕往日了,立刻就报110和报120了。后来警察比顶包的人来临还早,国民警察出警速度一级棒。只是汽车主人就这样被抓了……

2
 
未来的布置

  2025年此前,上汽通用车子麾下三大品牌(雪佛兰、别克、凯迪拉克)的全部新款汽车型都将利用这一最新的电子架构,鉴于该架构的产物和技艺将持续为客户带来更迅捷、平安、智能的外出新体会。

3
 
甚么是“VIP”?

  那个……此VIP非彼VIP。

  最新一代VIP电子架构 = New Generation Vehicle Intelligence Platform = 最新一代机动车智能平台

  VIP智能电子架构具备快速网站数据传输能力、全车级OTA革新功效、航空级网站平安以及没有限可持续拓展潜力。它打通了“”,为软件定义车子及车子智能化提供了有力扶持。

  容易来讲,最新一代VIP电子架构是通用麾下机动车的里面运算和通讯架构,是整套车载电子体系的物理根基。新架构的通讯速度为1.28GB/s,每小时的数据料理能力为4.5TB,可谓智能车子消息沟通的快速道路。

  上汽通用车子麾下三大品牌全部新款汽车型都利用最新一代VIP智能电子架构以后,可行提速推行最新一代VCS虚拟座舱体系的利用、接着大范围OTA远程进级、V2X的使用情景更多元化等等,经过不停提高车联功效和效劳的体会,使机动车“经常使用常新”。

4
 
最新一代VCS虚拟座舱

  上汽通用车子正提速推行智能座舱体系的利用,集成了产业优先的硬件配置交互技艺,从功效、交互到效劳带来智能高效、没有缝接连的多维体会和丰富功效。

  最新一代VCS虚拟座舱装备了高功能车规级SoC、33英寸环幕式超视网膜屏、双景深激光AR-HUD、新一代智能语言声音助手等硬件和技艺,提供没有感泊车、智慧补能、异域外出、通勤规划等情景效劳,并与百度地图、QQ音乐、爱奇艺等互联利用合作。

  最新一代虚拟座舱采纳的硬件配置颇为硬核,就拿车规级SoC来讲吧,来源高通的8195芯片是骁龙865的车规级版本,而后者是高通映入5G时期以后的第一款十足体SoC,内置5G基带、原生扶持全速率WiFi6、扶持低功耗蓝牙5.1,功耗不变前提下功能提高20%。

  该款高配车规级芯片会给奢华品牌机动车提供强盛的算力。

  下图的33英寸超视网膜屏有很高的动态对照度和分辨率,是一块超宽柔性屏,详细到2022年首先在凯迪拉克品牌新款汽车上投放。

  人机交互软件不用驾乘人士付出多少学习本钱,干脆使用了图层式卡片界面,扶持自定义排布,合一国家内部主流APP。

  双景深激光AR-HUD是HUD抬起头显现的进级版,可行干脆将HUD消息投到驾车视野中,这在W223奔驰S级上也能看到。通用采纳了“双景深”功效,将原本二维的显现消息做得愈加立体化,驾驭者可行得到愈加直观的消息。

  连续昨年初次打开的大范围OTA进级的成功经历,上汽通用车子本年还将接着实行大范围OTA远程进级

  未来,通用还将扶持多模块的OTA并行刷新,不仅速度更快,况且能够确保功效进级的协同和可靠性。

5
 
自动协助驾驭技艺

  在车载通讯技艺部分,上汽通用2020年公布了业内第一批装载V2X(Vehicle-to-Everything)通信功效的量产车型,这是周全投放智能车子的一种良好开端。

  车联网是智慧外出生态的要害构成部分,上汽通用车子正好努力推行“2025车联网策略”。

  2020年由别克品牌首先发表的量产版V2X(Vehicle to Everything)技艺能够实现车与车(V2V)、车与公路根基设备(V2I)之中的消息交互及共享能力。同一时间,别克V2X技艺未来还将合一顶级驾驭协助体系(ADAS)的功效。

  在技艺利用初期,别克V2X技艺提供车与车通讯相干的紧急制动提前警告EBW、机动车失控提前警告CLW、反常机动车提示AVW、交叉街口磕碰提前警告ICW以及车与公路根基设备通讯相干的限速提前警告SLW、闯红灯提前警告SVW、公路危险情况提醒HLW、绿波车速引导GLOSA共8项功效。

  未来,V2X智能交通技艺将装备在更多车型上,并随着智能根基设备的不停改善,实现更完整的“车-路”和“车-车”感知。

  同样是在2020年,通用公布了Super Cruise超等智能驾驭体系,首先在凯迪拉克CT6上装载。本年,加强型Super Cruise超等智能驾驭体系将在凯迪拉克车型上首次发布,增添指示变道等更多协助功效。

  未来5年内,Super Cruise超等智能驾驭体系将掩盖凯迪拉克品牌多数车型,并渐渐利用于别克和雪佛兰品牌未来新款汽车型。

  车道居中智能巡航功效将利用到三大品牌超越80%的车型上,并在Ultium平台车型实现100%全掩盖。

  新一代智能停车协助体系将经过更周全的感知技艺,扶持更多个类车位辩别,同一时间导入遥控自动出入库形式,以应对华夏繁杂的停车情景。

  未来,上汽通用车子还将导入功效更强盛的下一代智能驾驭体系,实现Door to Door外出等更多功效。

 
零车祸 零释放 零拥堵

  通用车子团体的企业愿景的“零车祸、零释放、零拥堵”,这就意指着必需实现电动化与智能网联化。

  通用将设置与生产“电动智能网联车子”作为终极指标,期望成为EICV产业的领导者。

  这就涉及到相干范畴的投资与研发,之下是本文总结:

  1、电动化:

  到2025年,上汽通用车子将公布10款以上鉴于Ultium平台的国产新燃料车型,掩盖麾下三大品牌。

  2、智能网联化:

  2025年前,最新一代VIP智能电子架构将利用于上汽通用车子麾下三大品牌的全部新款汽车型。

  最新一代VCS虚拟座舱体系将于2022年首先装载于凯迪拉克车型,并连续推广到麾下三大品牌。

  鉴于VIP智能电子架构的加强型Super Cruise超等智能驾驭体系将在凯迪拉克车型上首次发布,并一步步推广到别克和雪佛兰未来新款汽车型上。

  本年将接着实行大范围OTA进级,未来扶持多模块的OTA并行刷新。

  3、总投资:

  估计到2025年,上汽通用车子在电动化和智能网联化新技艺范畴的规划投入将超越500亿元

  当“软件定义车子”的时期曾经来得,百年通用能否依旧是产业的执牛耳者,就看然后的市场体现了。全家以“零车祸、零释放、零拥堵”为集体理想的企业,总比那一些以到市场割韭菜为理想的企业要来临有志气。

(图/文/摄:全球车子网 黄恒乐)

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