通用汽车发布的「奥特能(Ultium)」平台能不能解决新时代电动车发展的那些问题？ 第1页

既然邀到我这个行内人，那就答一个吧。这些年大家都在聊汽车新四化，实际上很多人没搞清楚这新四化是有时间次序的，第一步是实现电气化，第二步实现智能化与网联化，第三步实现共享化。

光光是电气化这一步，我们就遇到了很多问题，比如车子续航不足，比如充电速度不够，比如同级别电动车比汽油车贵太多了，再比如电动车不保值，连二手车商都不肯收，怕砸手里了。

之前整个业界都在玩油改电，大众集团和通用集团作为业界大佬，分别推出了MEB平台和奥特能Ultium平台，真正用从零开始研发的纯正电动化平台去解决我上面提到的这几个严峻的电动车发展问题。

之前有好多国家制定了燃油汽车的禁售时间表，最早如挪威在国家计划中规定2025年开始禁售汽油/柴油车，荷兰以正规议案方式宣布2030年开始禁售汽油/柴油乘用车，我国的海南省也在2019年的政府规划中明确提出来2030年在海南禁售汽油/柴油车。

我认为这个时间节点是激进了一些，但也督促了各家车企，不要去开发什么油改电了，正儿八经造纯正的电动汽车，未来才有销路。

所谓的“油改电”，就是对制造燃油车的平台进行小幅改造，直接进行纯电动车的生产。

但燃油车的动力系统由发动机、变速箱、管路（油、水、气）组成，下图是传统燃油车的系统结构图：

而纯电车的动力系统是三电系统（动力电池、电机、电控系统），下图是奥特能平台的动力系统结构图：

两种结构根本就截然不同。由于燃油平台的束缚，无法大幅改变车辆主体结构来适配新的电气化动力系统。比如发动机舱的富裕空间无法转化为驾乘的空间，反而因为电池在底盘的加入，使得车内空间显得更为狭窄。比如电动车的加速快，爆发力强，入门级的电动车都可以轻松跑到百公里五六秒内。高速度，加上大重量，由此产生对底盘应力、车身刚性的高要求，也让悬架调控变得更为困难，这也直接影响到了车内人员，带来的最明显的驾乘感受就是操控差，车身晃和容易晕。

而油改电的最大弊病，就是纯电车的结构必须沿用燃油平台，这样原本的纯电车带来的结构安全福利就这样白白放弃了。比如燃油车的车头由于放发动机，两侧的转向轮还需要一定的摇摆空间，这就导致了留给纵梁的空间非常狭窄，尤其是前驱车，前纵梁扁、薄、小是常态。而纯电动汽车，因为没有发动机体系，就没有类似的烦恼，纵梁布置空间非常大。可以用宽大一体的型材作为纵梁，有富裕的空间做结构强度设计，使得车头抵御撞击的能力会比燃油车上升数个档次。

所以，要真正打造一辆纯粹的电动车，就一定要“从零到一”重新搭建一个适配电动车特性的平台，这样才能解决现有电动车的一系列问题：油改电的动力系统布局不合理导致驾乘空间小和舒适度差，油改电的电池包必须按照原有车型底盘来配置进而导致续航短，三电系统不能优化布局导致车身稳定度差和操控感差，原有架构造成电池安全问题等等，都必须通过一套全新的纯电动平台解决方案来摆平。

从零到一的纯电平台很花钱，目前只有几个财大气粗的集团造了出来，某些旗下只有一两台车的势力声称用的是自研纯电平台，这种笑话听听就算了。掐指一数，大众的MEB平台/PPE平台/J1平台、比亚迪的E平台、吉利的SEA浩瀚平台、广汽新能源的GEP平台、通用集团的奥特能Ultium平台，都算在里面。

奥特能最近很火，这也是我回复题主问题的原因所在。奥特能火不是因为大家对内核技术很感兴趣（这反而是我的知识架构强项哈），而是大家都期待的凯迪拉克LYRIQ，五米长的中大型豪华SUV，比一些豪华品牌纯电车还要大一圈，现在公布的电池性能参数也要强上很多：量产版LYRIQ用10分钟可以充进去相当于续航96km的电量，五米长、两吨多重的SUV，续航里程可以做到650km，不说业界天花板吧，起码找不到多少台能超过这数的。（“没有续航焦虑的电动汽车”不算纯电动啊，那玩意能加一大缸汽油。）

其实我挺佩服凯迪拉克设计团队的，不会刻意把一台纯电车设计成“纯电车应该有的模样”，然后把前脸变成个无脸男，在全身上下贴上各种蓝蓝绿绿的所谓环保标识，然后把车头缩到很短，整车变成鼠标那样的驼背模样……

我看到的LYRIQ是很霸气的美式大SUV模样，长长的前舱，前排乘员的臀点居然在整车中点附近，看起来不会有任何违和感。然而车体结构内部却完全变了样，因为这是从零到一的纯电平台，可以在设计之初按照纯电车的构造和特点量身打造，不仅可以在底盘下方完美布局一块大型的高压动力电池，还完全不侵占乘员舱空间，而且还能保持我刚刚提到的优雅姿态，更能确保前后轴50:50载荷分配，让LYRIQ操控性能提升。

我之前是做汽车动力电池的，现在从我的角度来看看奥特能纯电平台怎么解决电动车发展遇到的续航和安全问题。接下来我会说更多自己专业相关的东西，如果觉得闷的话可以点个赞就离场了（手动狗头表情），有兴趣的请留堂继续听我掰扯下。

先说续航，如何让动力电池提高续航能力，实际本质就是提高电池包的系统能量密度。

系统能量密度：电池容量/Pack整体重量（Wh/kg)

要提高系统能量密度，要么提高电池的容量，要么就是给Pack减重。

电池的整体容量如何提升，业界有很多范例，比如采用更高能量密度的电芯，如宁德时代的NCM811电芯，如更改整体磷酸铁锂电芯的排布和模组结构，比如比亚迪的刀片电池。

而奥特能平台的动力电池方案，除了采用高能量密度电芯、优化电池内部结构之外，还有一点是真的让人眼前一亮，就是WBMS无线电池管理系统，这也是业界优先采用无线管理系统的量产方案，可以省掉90%的线束。

普通的BMS系统采用的实体线束，来传递电池的各种信息，比如电压、电流、温度等的实时变化。而wBMS体系是采用的无线管理，利用内部无线通讯来管控内部电芯，大大减轻了电池包的重量，有效提升系统能量密度。实体线束的大幅减少也将会提高机器装配电池模组和后期拆卸、维修的效率，电池的配置和布局上也能更轻松和模块化。更少的连线和接插件，也会带来故障率的下降。

除开这些物理因素之外，WBMS的优点还在于电池能实时OTA，后期优化电池管理系统的软件和算法，能更方便对电池进行维护和升级。

对于电芯的选用和组合，奥特能平台的灵活性很强，可以支持NCM811高镍三元锂电池和NCMA镍钴锰铝四元电池两种电芯，还能兼容磷酸铁锂和未来可能应用的锂金属电池、固态电池。现有的电池包提供了8模组、10模组、12模组三种方案，或24个双层排布的模组，从50kWh到200kWh的小包大包都能组合。

上面说了下电池的续航，再说下动力电池的安全性。

奥特能平台提供的电芯、电池模组、PACK安全方案里面，囊括了众多科技，如全时7*24小时监控电芯状况、电芯之间的热量传递阻隔、快速排气通道（防爆阀），专利级别的集成式液冷，模组上盖布置气凝胶等。

除开上述这些之外，还有两个安全设计我觉得非常赞，我得给同行点个赞：

一个是电池正极配方优化。

在定制的NCM电芯中，采用原位涂层包裹搭建核壳结构与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%。

这里稍微科普下，为什么磷酸铁锂电池比三元锂电池要耐热得多，实际是因为磷酸铁锂电池在高温状态下结构稳定，正极材料不容易分解，且不容易析出氧气。而三元锂电池的热反应则剧烈得多，以下是电池内部主要的放热反应：

• SEI膜的分解（90-120℃）
• 负极与电解液的反应（120℃以上）
• 电极液分解（200℃左右）
• 正极与电解液的反应，伴随正极分解，析出氧气（180-500℃）
• 负极与黏结剂的反应（240℃以上）

这里可以看到，因为三元锂电池的正极和电解液反应会析出大量氧气，从而燃烧甚至爆炸。而氧气则是三元锂电池放热失控燃烧的罪魁祸首之一，所以正极加入稀土后，会使得结构更为稳定，有助于提升电池的热稳定性。

这在后续的针刺实验中，也证明了奥特能平台打造的电池包热稳定性是一流的。

工程师操控钢针刺入电池包后，导致了内部电芯的热失控，电芯温度急剧升高，有大量气体从尾部快速通道排出。

从热成像仪可以看到，电芯温度升高后，并未发生热扩散。

在30分钟后，电池包内部温度趋于室温，整个过程没有发生起火、爆炸等危险情况。

第二个就是电池包的物理抗挤压、抗振动能力极强。

奥特能平台打造的电池包采用高强度的井字形框架结构，用了很多根1500MPa超强度钢横梁进行加固。整包的高强钢占比61%，超高强度钢占比37.5%，后者跟飞机起落架、固体燃料火箭发动机壳体同款。

另外，电池包壳体内应用远程激光焊23.2米，激光填丝焊15.5米。激光焊和普通电焊的不同就在于激光焊是通过对金属的无接触加热，焊缝平整光滑，不用填充其它金属，不会有普通电焊的杂质和气孔，焊接质量比平常焊接更为牢固可靠。

高强度钢保护电池包外部，壳体内激光焊稳定电池包内部。奥特能电池包的跌落试验和抗挤压试验采用了远超国标和泛亚标的严苛标准，测试结果还是足够硬核。

离地2米，开始测试自由落体。

从2米高坠落后，电池包保持结构完整，静置50分钟之后，奥特能电池没有电解液泄露，全程未起火和爆炸。

充满电的电池包在300kN（约30吨外界压力）的挤压下，测试稳定性，而国际标准的测试要求为100kN。

从屏幕上可以看到，挤压数据从100kN提升到了300kN，奥特能电池包的外围开始发生了轻微形变。

在300kN的压力保持了10分钟后，奥特能电池包未起火和爆炸，这也侧面说明设计的高强度框架结构和高比例强度钢起了作用。

安全性能好，充放电性能也足够好，奥特能平台的电池经过50万公里充放电，电池容量衰减只有10%，而且支持全生命周期的快充低衰，真的不用担心长期快充或者数年后的电池会大幅衰减，要知道国内一般用车里程的平均年限也只十几万公里。

技术解读就写到这里吧，我个人认为奥特能的最大优势在于三电系统的安全性能冗余做得非常充足，相比仓储上马的油改电车型，那安全那是无容置疑的。即使对比当前量产的各大主流车企的纯电平台，奥特能的安全冗余可以说是目前很优秀的了，从硬件到软件、从内部到外部、从预防风险到阻止扩散等等多个维度的安全防护措施，全部都做足了功课。

真心希望各大厂家都多聊聊自己研发电动车的技术细节，不要总是聊什么品牌理想，说自己是什么客户价值型企业。整天弄虚头巴脑的营销，如果钱都砸在宣传上了，哪还有钱研发安全又长续航的电动车呢？