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新材料+黑科技 通用汽车加速电池与车身技术升级

新材料+黑科技 通用汽车加速电池与车身技术升级
2019-07-31 15:20:20 新浪汽车

“胡铬合金”(HuCrAlloy)、固态锂电池,使得通用汽车在未来十年具有更先进的电池技术储备以及更坚固、重量更轻的车身材料。

通用汽车中国前瞻技术科研中心通用汽车中国前瞻技术科研中心

  7月30日,通用汽车在今年的科技日上展示了中国前瞻技术科研中心(ATC)成立十周年以来的创新成果,在会上表示,未来通用汽车将更深入地聚焦新能源、智能网联汽车及先进材料领域,在研发最前端融入中国消费者的需求,探索未来出行方式。

  通用汽车中国ATC由科学研究院、前瞻设计中心及工程中心构成。从基础材料研究到电池材料验证,从未来概念车设计到全球技术本土化,ATC所具备的综合研发能力对通用汽车在中国实现“零事故、零排放、零拥堵” 的愿景起到关键作用。

电池研发实验室 - 电芯性能测试电池研发实验室 - 电芯性能测试

  通用汽车于2009年成立中国科学研究院着眼于未来5到15年的技术需求,2012年开始进行电池材料研究与验证,2016年将V2X车联网通信技术示范引入中国,2018年实现Super Cruise驾驶辅助技术在中国的应用。

电池制造实验室 - 电芯样品试制电池制造实验室 - 电芯样品试制

  在研发高效率低故障的电池方面,通用汽车中国ATC由科学研究院具备完整的从研发体系,拥有正负极材料的选择、配比与质造,电解液的配比与质造,以及软包电池的测试等。同时,高能量密度的全固态锂电池将是通用汽车电池研究未来的方向之一。它以不容易引燃的固态电解质代替目前锂离子电池的有机电解液,有望从根本上解决锂电池短路引发着火的隐患。

电池测试实验室电池测试实验室

  通用汽车在全球有多个电池测试实验室。其中位于美国密歇根州沃伦技术中心的实验室和位于中国前瞻技术中心的实验室是规模最大的两个实验室。

电池测试实验室电池测试实验室

  电池测试实验室是通用汽车全球电池测试系统的重要组成部分,测试规模仅次于位于美国密歇根的沃伦实验室。单体电池测试实验室有96个测试通道,接近于美国本土通用汽车沃伦实验室的120个测试通道。测试项目主要包括温度测试(零下40°C~85°C)和充放电测试。电池包测试实验室还可进行电池功率特性检测和温湿度耐久试验。以温湿度耐久试验为例, 电池包会在温箱模拟出的各种恶劣温湿度环境中测试几个月之久。通过官方视频,我们大概了解一下通用汽车电池研发的过程:

  另外,在V2X车联网通信技术上,通用汽车也会基于未来的5G网络,实现车与车、车与环境之间的数据沟通,从而到达更高级别自动驾驶的目的。目前,V2X上海实验场已经进行了多年的测试,已经具有相当可观的数据积累。下面通过一部短片来了解一下什么叫V2X:

胡铬合金(HuCrAlloy)发动机座支架胡铬合金(HuCrAlloy)发动机座支架

  在基础材料的研发上,由通用汽车中国先进材料与制造实验室胡斌博士研发,大幅提高了材料的延展性和抗拉强度。这一发明基于包括铬在内的全新元素组合,因此被命名为“胡铬合金”(HuCrAlloy)。该系列合金于2017年在美国铝业协会正式注册为牌号A379和A345的铸造铝合金。该合金比铝合金重量降低40%强度反而更高,目前已经引用在北美版凯迪拉克CT6 V-Sport和2020款科尔维特Stingray中置发动机的支架上。

  另外,通用汽车研发的第三代先进高强钢(QP980),由美国的一位教授于2003年提出的概念,是目前车身用钢板中综合性能优秀的冷成形钢种。抗拉强度可达到1000兆帕,即每平方厘米承受高达10吨的重量而不破坏。同时,它可替换目前广泛应用的600兆帕强度级别的第一代先进高强钢,从而实现相关零部件减重达20%。通用汽车从2009年起就开始引导钢铁企业研发生产这一新材料,最终在中国率先实现了量产应用。目前应用于通用汽车在中国热销的别克GL8车型,并计划拓展到更多车型。

  同时,柔性远程激光焊接技术平台,也由通用汽车中国科学研究院主导研发,在2016年获得了有“发明届奥斯卡”之称的R&D 100大奖。可以免去对镀锌钢板的锌层进行预处理的环节,使生产效率提高3~5倍,生产面积减少50%-70%。

  通用汽车中国首席技术专家杜江凌博士表示:“我们期待通过基础科学研究在技术源头寻求突破,并通过与供应商和创业公司的开放式创新合作将实验室里的发明投入商业化应用。我们的研究员力争实现创新价值的最大化,造福更多消费者。”

(责编:王子祺)
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