探秘上海通用動力電池系統工廠，我們親手組裝了 VELITE 6 電池包

銳奇電池通用嗎

圖片由 @別克 官方提供

作為別克品牌電動化的重要落子，今年年初，通用汽車釋出了新插電式混動車別克 VELITE 6。

VELITE 6 發售之後就引起了關注，主要幾個關注點集中在其使用的 PHEV 插電式電驅技術，搭載高效能三元鋰電池組、EVT電控智慧無極變速箱、和1。5L自然吸氣發動機。此外，綜合油耗1。4L/100km，綜合續航里程達到了700km。

上汽通用動力電池系統發展中心及電池工廠，也差不多同時正式投運。該工廠產品線包括液冷和風冷電池組裝配線，覆蓋輕混、全混動、插電混動（含增程式）、純電動等全系新能源車電池組，而VELITE6專用液冷動力電池包也在該工廠生產。

延續通用一貫的“高安全性、高可靠性、高耐久性”的原則，這一電池包根據 VELITE 6 定位和需求專門開發，採用了

通用汽車新一代高度整合式模組化設計，集電池組模組設計、BMS電池管理系統、熱管理系統（液冷）、電池封裝技術等於一體。

那麼，別克動力電池系統及動力電池包到底是怎樣實現組裝的？鈦媒體得以走進上海通用的動力電池系統工廠，一探究竟。

在工廠中，整個電池包生產都在全自動化流水線拼裝完成，由高精度機器人和專業的電氣工程師安裝，同時要經過三道電測試以及三道洩露測試通過後才能正式下線，拼裝到整車上。

當然，鈦媒體編輯體驗“徒手組裝”的過程（見上面影片），和標準生產流程差別很大。

該動力電池包由 104 個電芯組成，並帶有智慧控制“大腦”—電子元器件和繼電器部件。其中，高效電池熱管理系統和可靠的BMS電池管理系統是這個電池包的核心技術。

百餘個電芯分為兩組，每組52片。每兩片電芯組成一個 mini 堆垛單元，並透過流水線焊接在一起形成一組模組。電芯與電芯之間由鋁製冷卻片隔開，冷卻液透過注水口注入，填充冷卻片上的“毛細管”，迴圈流動，控制整個電池包的熱量，使整車工作溫度範圍寬達-30度至55攝氏度。兩組模組由線束接入電壓電流溫度檢測模組（VITM模組），也就是上述影片中的“黑匣子”——這一模組也就是整個動力電池包的“大腦”。

接來下會接入繼電器；BMS系統能夠透過感測器及軟體對動力電池狀態進行高精度估計，實現精準的均衡能力，實時高壓能量與功率管理，以及智慧充電。

第一步，電池模組拼裝——全自動堆垛流水線

那麼，104個電芯如何組成兩組模具？答案是透過拼裝成一個一個的mini堆垛單元后，再由超聲波技術將mini堆垛單元焊接在一起，組成整個模組。

mini 堆垛單元則有液冷電池、冷卻片、隔熱泡棉、重複框架組成。

由右邊液冷電芯、隔熱泡膜及冷卻片堆疊進重複框架即構成了左邊一個mini堆垛單元。

液冷電芯與風冷電芯在外形上略有不同，液冷電芯的一面外表附有凹槽——流道槽。在電芯表面及冷卻片上設定流道槽能夠讓電芯與冷卻片緊密貼合。也能讓冷卻液在槽中流動，控制溫度。

值得一提，每一片液冷電芯上都會有對應二維碼，整個安裝生產過程能夠全程溯源。

電池工人掃描零部件二維碼即刻能獲得電芯資訊

液冷電芯裝配稱mini堆垛單元的過程

一個mini堆垛單元的安裝順序是：先放入一個電芯，流道槽面向下，再放入隔熱泡棉，緊接著放入另一塊電芯，將流道槽面向上，放入冷卻片使之能夠緊貼液冷電芯上的流道槽。

這樣的安裝順序，能使得每個mini堆垛單位之間由鋁製冷卻片隔開。

冷卻片厚度僅為0。2毫米，看上去薄薄一層，但功能十分強大。

冷卻液透過模組上的注水口注入，填充冷卻片上的“毛細管”，迴圈流動。冷卻液可以在流道槽內流動帶走熱量，也可以透過線圈加熱冷卻液，控制整個電池包的熱量，使整車工作溫度範圍寬達-30度至55攝氏度。

這即是通用汽車動力電池先進的熱管理系統。通用汽車熱管理系統主要分為液冷、風冷兩種。顧名思義，液冷即採用冷卻液控制電池溫度的方式。VELITE 6搭載的即為業界唯一的電芯級獨立液冷系統。這一套系統能夠使電池組散熱迴圈精準分佈到每個電芯，確保整片電芯溫度控制在2℃以內，有效保證了電芯的一致性。

在真正工廠流水線上。整個堆垛過程為100%全自動流水線。並添加了多道檢測步驟。

裝配前的第一步就是針對電芯的檢測。透過高精度機器人將電芯抓取到流水線，並進行第一道電檢測以及第一道洩露檢測。這一步的目的是檢測每一片電芯是否合規。

在檢測合格後，高精度機器人會按照上述順序組成mini堆垛單元。並將多個mini堆垛單元堆疊成更大的電芯單元。

由mini堆垛單元構成的一組模組，裡面包含52個電芯（拍攝/鈦媒體編輯 趙宇航）

對應工業流水線上，高精度機器人進行電芯堆疊

晶片堆垛和電池模組裝配過程中，機器人每一次上料、下料、搬運過程中精度都在0。1-0。2mm以內，極大提高產品裝配效率、準確性及質量穩定性。

裝配工序後，下一道步驟仍然是檢測——即整個流水線過程中的第二道洩露測試；將對模組進行壓力控制複查，保證整體質量的穩定性。該檢測測試目的在於檢驗兩大模組之間連線沒有洩露問題。

電池組洩露測試

第二步，焊接——超聲波焊接流水線

接下來就是將極耳焊接至模組上，使兩組模組組成的電池模組形成通路。

圖示即為極耳（拍攝/鈦媒體編輯 趙宇航）

超聲波焊接

超聲波極焊接技術焊接極耳可以規避熔焊的缺陷，而且可以針對不同的材料採用不同的超聲波焊接技術。在上汽大通的流水線上，高精度機器人在視覺系統引導下準確定位，自動操縱超聲波焊接頭，完成電芯正負極極耳焊接，並安裝上匯流板，使電池模組形成通路。匯流板（ICB板）的作用類似導線，使得兩組模具能夠互聯互通。當然，在焊接完成後依然有檢測工序——三維掃描和電阻測量。最後在打進四組長螺絲釘和端板固定整個模組。

隨後，在整個電池組互聯互通後，將會對整個電池模組進行第二次電性測試——二級電測試。在本次電性測試中，主要會監測以下幾個方面：第一是每一片電芯的電壓值，第二是整個電池組的電壓值，最後會對完整的電池組進行大量充放電模擬實驗。以保證能夠得到一個安全、穩定、高一致性的電池組。

第三步：人工裝配電氣部件，上蓋

在整個穩定、高一致性的完整模組下線後。則進入到人工裝配階段。人工裝配主要由電氣工程師完成一些複雜電氣部件安裝，包括高壓線束、低壓線束、冷卻水管、加熱管及電壓電流溫度控制模組（VITM模組）、接觸器總成（BDU）的安裝。

下圖中黑色的長方形匣子即整個動力電池包的“大腦”，在這個黑匣子中，有不少感測器、積體電路並搭載控制軟體。電壓、電流、溫度訊號透過線束傳遞至VITM模組進行資料收集和控制。黑色的兩個粗管線即冷卻水管，冷卻液最後透過該管道從進水口進入電池組，從出水口中流出。

線束等電氣裝置安裝示意圖

在整個安裝完成後，則進入到第三道檢測工序——第三級洩露測試及第三級電性測試，監測整個電池組的效能與安全。

在整個電池裝配過程中，一共有三連測在三個層級上全線保障了整個VELITE6動力電池包生產質量。

從上面的描述可以看出，整個流水線對電芯、模組、電池組三個級別，都進行了功能性、電效能和電氣絕緣等安全檢測和評估。

其中在三級電池組效能測試上，整個電池包需要透過高熱靈敏度、-20℃至350℃超寬溫度範圍的紅外熱成像探測技術，實現非接觸的全產品輪廓範圍內的實施溫度變化檢測。同時這一檢測還確保工人不會誤入檢測工位，一旦檢測到人立即會發出警報，確保安全生產工。

整個電池包上蓋後下線

最後一步即上蓋，上蓋採用高強度V0級SMC複合物材料。整個動力電池包就完成了。

同期，鈦媒體編輯還參觀了通用汽車在上海的動力電池系統實驗室。上文中所描述的液冷電芯大部分效能測試就在這裡完成。動力電池無疑是新能源汽車的靈魂部件，而通用汽車選擇將動力電池實驗室、並將量產車動力電池工廠放置在上海，可以見得通用汽車對中國市場的重視程度。資料顯示，截至今年5月，通用汽車在華新能源車產品的累計純電動行駛里程已超過7500萬公里。

據記者瞭解，通用汽車“2016年至2020年間在中國市場推出10款新能源車”這一計劃正在有序推進中，接下來，公司將進一步擴大產品佈局，預計到2023年在華新能源車型總數將再翻一番。目前，通用汽車旗下已有3款新能源產品投放中國市場，包括凱迪拉克CT6插電式混合動力車、別克VELITE 5增程式混合動力車及寶駿E100純電動車。別克VELITE 6插電式混合動力車及其姊妹車型VELITE 6純電動車也正陸續上市。

通用汽車全球執行副總裁兼通用汽車中國公司總裁錢惠康（Matt Tsien）先生鈦媒體等人表示：“中國對於實現‘零排放’的願景至關重要。我們將繼續拓展在中國市場的電動車產品佈局，並在電氣化解決方案、續航里程以及車身設計等方面為消費者提供豐富多樣的選擇。”

（本文首發鈦媒體，作者/趙宇航）