从美国通用奥特能平台军用化,研判动力电池系统主被动安全(下)

2021年晚些时候,通用防务(通用军品)宣布将在2024年推出一款采用REEV驱动系统的军用侦察车。2023年2月的阿布扎比防务展上,通用防务(通用军品)推出一款基于通用汽车(通用民品)最新开发的奥特能(电动化)平台的下一代轻型战术轮式车辆(NGLTWV)。

上图左:2021年试制的美军电动步兵班车辆(E-ISV)采用REEV架构,由柴油发动机+ISG启发电一体机+民用BOLT电动汽车的三电系统(驱动用扁线电机+软包三元锂电池)+成熟的民用皮卡车型平台构成。

上图右:2023年试制的美军下一代轻型战术轮式车辆(NGLTWV)采用REEV架构,由柴油发动机+ISG启发电一体机+军民两用奥特能平台(“3合1”扁线电驱动系统+软包三元锂电池系统)+全新的车型平台相构成。

备注:文中提及的车型、平台和技术,以官方发布信息为准

新能源情报分析网评测组原创首发于2024年3月份现代兵器杂志3月期的本文,对奥特能平台在通用汽车(民品)车型应用的技术优势,展开全向研读和判定。

前文提及了美国通用防务(军品)和通用汽车(民品)联合推出了,兼容军用战场使用环境对电动化系统主被动安全性和战术优势、兼容民用市场使用环境对电动化系统主被动安全性和成本优势,近乎完美融合的奥特能平台军用化的内容。

新能源情报分析网评测组,在本文中对奥特能平台在通用汽车(民品)车辆应用的技术优势,展开研读和判定。

1、通用汽车系奥特能平台的安全优势及连带的成本优势:

在民用市场销售的别克E4\5电动汽车所适用的奥特能平台的动力电池系统,坚持采用全钢材质的壳体,甚至前端、两侧以及底部等承受面对面冲击的部分采用双层边梁+内置缓冲区的设定,已达到在民用市场经常发生碰撞和拖底导致的被动安全防护需求。

上图为别克E5侧身焊接底部的动力电池总成全钢壳体的防护区域(前端后后部下部以及两侧为双层材质),已达成民用环境主要发生碰撞与拖底事故的被动安全设定。

红色箭头:民用奥特能平台动力电池刚壳体双层侧边梁

民用化的奥特能平台的动力电池系统,不仅外部采用防磕碰效果更好的钢材质壳体,内部引入了wBMS无线电池管理策略,并与制冷效率得到加强的准一体化热管理控制技术相匹配。

红色箭头:钢材质动力电池壳体边梁碰撞缓冲区

白色箭头:钢材质动力电池壳体侧边梁与电芯模组间的溃缩缓冲区

黄色箭头:超密封的冷却液管路

蓝/绿箭头:wBMS无线电池管理模组

需要注意的是(1),无论军用化,还是民用化的奥特能平台动力电池系统内部模组,都是由来自东北亚地区的某厂提供的高比能软包电芯构成。为了达成电动化层面的主动安全性,两组电芯间隔了1组气凝胶材质的隔层,并由10组电芯构成1个全密封的钢材质模组。

民用化的奥特能平台的动力电池系统,不仅外部采用防磕碰效果更好的钢材质壳体,内部引入了wBMS无线电池管理策略,并与制冷效率得到加强的准一体化热管理控制技术相匹配。

红色箭头:钢材质动力电池壳体边梁碰撞缓冲区

白色箭头:钢材质动力电池壳体侧边梁与电芯模组间的溃缩缓冲区

黄色箭头:超密封的冷却液管路

蓝/绿箭头:wBMS无线电池管理模组

需要注意的是(2),无论军用化,还是民用化的奥特能平台动力电池系统内部模组,都是由来自东北亚地区的某厂提供的高比能软包电芯构成。为了达成电动化层面的主动安全性,两组电芯间隔了1组气凝胶材质的隔层,并由10组电芯构成1个全密封的钢材质模组。

通用汽车系奥特能平台的动力电池系统可以通过增加至最低11组纵向模组数量(增加动力电池长度),与同样具备性能扩展潜力的民用车型平台匹配,来降低单一车型不同型号的研发成本和研发周期,间接提升了市场竞争优势。

民用奥特能平台为了增加车型市场竞争优势,在装载电量扩展能力、主被动安全防护架构,都有着对当下众多车厂的隐性优势。

我们的征途是星辰大海!

美军的新能源技术军用化的发展策略,在通用汽车\防务推出奥特能平台解决方案的当下,迎来了一个体系化十分清晰、车族化十分明确、技术参数明确量化的节点。

奥特能平台的动力电池系统的朱被动安全设定,在基于软包封装的三元锂电芯及封装与控制的软硬件技术的加持,似乎有别于中国新能源技术军/民用化的发展的策略。

在中国新能源民用市场中,更多的民车厂商在保持更高的额定电压平台策略下,选择了硬壳磷酸铁锂电池系统并且特别引入了快速降温的动力电池主动安全策略。但是几乎全部都是铝壳体的动力电池被动安全防护策略,似乎还是倾向于民车所需的全向轻量化的需求。

宁德时代开发的麒麟电池,目前已经装备到极氪001\009车型,主打800伏峰值电压动力电池系统,且具备基于冷却液的迅速主动降温的技术优势。

巨湾科技开发的凤凰电池,目前已经装备的广汽昊铂GT车型,主打800伏峰值电压动力电池系统,且具备基于冷却液的迅速主动降温的技术优势。

弗迪动力开发的刀片电池,目前全部用于比亚迪在售车型,兼容300伏-650伏额定电压动力电池系统,且具备基于冷媒的迅速主动降温的技术优势。

极氪开发的基于磷酸铁锂电芯的金砖动力电池系统,引入了800伏级电压平台,体积利用率为83.7%,每度电成本降低14.8%,将最先用于极氪007车型。

需要注意的是(3),无论宁德时代、巨湾科技,还是弗迪动力还是极氪,都与整车制造厂存在千丝万缕的关系(甚至就是整车厂的下属子公司),所研发的全新动力电池系统,一方面在强调民用市场的主被动安全需求、一方面则为了应对800伏电压平台所必须的快速制冷需求,并精准贴合服务的车辆市场优势。

相对通用防务与通用汽车的两种属性联合开发的奥特能平台解决方案,具备的横向技术优势与纵向战术优势,国产整车厂商缺乏民用和军用联合开发新能源技术甚至平台化的解决方案的模式。

显然,中国拥有全球范围最完整的新能源产业链、供应链以及整车厂商的技术层面优势。不过,通用防务和通用汽车主导的全电动化的奥特能平台方案,在相当程度上代表了美国新能源技术军用化发展策略和发展方向,值得我们全向研读(学习)和判定(关注)。

未完待续。。。

新能源情报分析网评测出品

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