電動車的效能與安全，如何避免「鋼索上舞蹈」？|微藍7長測（六）

對很多消費者來說，「安全」是圍繞在純電動車上的一層陰雲。每發生一例純電動自燃，消費者心頭的恐懼就加劇一分，純電動汽車的推廣普及也就困難一分。

我一直認為，但凡發生過自燃的純電動汽車或者品牌，選擇時都要更加慎重，因為自燃不僅暴露了電池硬體存在質量問題，也側面反映出電池熱管理系統不夠完善。

基於這種考慮，我在購買純電動汽車時完全傾向了微藍7。畢竟安全始終是別克的一大賣點，三電系統考慮周全，國內至今都未出現一起事故；另一方面，一百多年來累積的招牌，一旦遭遇安全問題，品牌信譽可能毀於一旦，別克也會更加慎重。

前事不忘後事之師，前瞻誕生

事實上，1996年推出的EV1是通用汽車名義上第一款純電動汽車，這款車誕生於一個天馬行空的想法，用了大量的航空材料技術，絲毫沒有考慮過大批次量產，而通用汽車真正第一款大規模量產的純電動汽車是Bolt，在中國就是微藍7。

作為Bolt CUV的姊妹車，微藍7不僅是別克在中國第一款全球化純電動SUV，也是通用汽車在中國的第一款純電動SUV。

為了Bolt，通用汽車付出了1996年-2015年近20年的時間。EV1之後，通用深入電氣化推出了沃藍達Volt，隨後不久通用汽車就推出了一款純電動汽車Spark EV，這雖然是一款沒有大規模量產銷售的純電動汽車，但它卻深刻影響了Bolt。

2011年10月，通用汽車宣佈生產Spark EV，搭載了一臺97千瓦的電機，最大扭矩542牛米，由A123提供了一塊21。3千瓦時的磷酸鐵鋰電池。

2014年，LG電力汽車元件公司成立，取代A123成為通用新的合作伙伴，並針對Spark EV做了一系列調整，電池容量降低到19度。為了保證續航不變，傳動比從3。17改為3。87，電機扭矩降低到443牛米。

通用汽車和LG顯然志不在此，兩家世界巨頭決定製造一輛全新且效能優秀的純電動汽車以迎接來自未來的挑戰，即Bolt。

Bolt的設計研發，Spark EV是重要參照物。考慮到Spark EV只有132公里的續航，Bolt首要目標被設定為超過320公里。要達到這一目標，Bolt需要解決許多難題，比如搭載更大的電池如何解決耐久和重量問題，研發電機如何提高效率和能耗。

在耐久和重量兩大難題面前，通用決定採用NMC （鎳錳鈷三元材料）化學電池組設計，這種電池可以在保證壽命的前提下提高模組的耐熱性，最終Bolt搭載了一塊60度電池，相比Spark EV 18。4 kW·h的電池，能量增加了3倍，重量僅增加了1倍。全新設計的電池在廢熱控制方面提升顯著，工作時不會產生太多廢熱，有助於最佳化Bolt電動車的減速動能與制動動能回收。

在電機上，通用汽車選擇在效率上更具優勢的永磁電機。為了確定最理想的磁鐵位置，打破頻率限制，儘可能實現更高的扭矩密度，提高電機效率，通用汽車嘗試了各種各樣的方法。一個簡單的邏輯是「電機效率越高，所需電池模組就越小；電池模組越小，越容易安裝更大電池、越容易實現320公里+的續航里程」。

最終，工程師在電機轉子深處，也就是在相鄰兩個極槽之間，放置了多個不對稱雙層「V型」排列的釹鐵硼磁鐵，儘可能地降低了轉矩波動和徑向力。

事實上，這種雙層磁鐵的設計不但給工程師設計提供了很大的靈活度，也讓電機更快發揮出應有的效能，最終這種「條繞定子結構」成為通用電機標誌性的設計，提供了更高的槽填充水平、最佳化的熱力學效能以及97%的峰值效率。

電機轉速同樣深刻影響續航，不同於內燃機，電動機轉速越高，能量消耗越快。而相比Spark EV，Bolt更大、更重，為了儘可能提高續航，永磁電機必須擁有更高轉速以降低能量損失，最終新款電機峰值轉速達到了8810rpm，是Spark EV電機的2倍，雖然這個資料與如今萬轉電機相比不再驚豔，但在經濟性依然很有保證。

通用汽車在電池、電機的努力上解決了純電動續航掣肘的兩大阻礙，並扭轉了當時消費者對純電動汽車低速、羸弱的印象。

沃德十佳傍身，微藍7的中國化

2016年，通用在全球正式釋出雪佛蘭Bolt，搭載通用最為先進的動力技術，甫一亮相就被視為特斯拉最直接的競爭者，隨後這套動力總成在2018年成功入選全球沃德十佳發動機，也是當年唯一一款純電動動力總成。

微藍7動力總成和雪佛蘭Bolt並不完全相同，在與通用汽車共同的電氣化技術、開發標準以及三電系統管理模式的基礎上，微藍7由泛亞攜手通用全球資源，考量中國市場使用者對安全、續航和空間的需求，做了一些針對性的調整。

比如，微藍7和Bolt都是由288塊電芯按照3並96串的方式連線，一共10個模組按照上下兩層佈置，微藍7總電壓為334V，總容量為55。6kWh。除總電壓和總容量有些微差別之外，微藍7和雪佛蘭Bolt在電池組上大致相同。

驅動電機近乎一致， 130kW驅動電機是微藍7優秀表現的保證。這臺電機在與其它驅動單元體積和重量相當的情況下，能量密度做到了133Wh/kg。這個數值對於激進的新勢力品牌來說，並不算高，但這正是通用老謀深算的地方，不願意為追求極致的能量密度而犧牲電池安全性和耐久性。

這一點恰恰反映出傳統車企和新勢力車企的不同，新勢力車企更著眼於個體，更強的電機、更強的效能，並不會考慮底盤、續航等方面的影響；傳統車企更著眼於整體，強大的動力背後需要有支撐的底盤和熱管理水平，單純的衝高雖然簡單，但全面均衡才能保證更長久的客戶利益。

微藍7的減速器傳動比從Spark EV上的3。87調整到了7。05，能用更經濟的電機輸出更高的效率，同時可以保證更低的噪音水平，以這款電機的表現，微藍7的零百加速時間達到了7秒左右。

在硬體配置和Bolt保持一致的基礎上，微藍7在中國消費者更在意的安全方面進行了許多努力。考慮到中國幅員遼闊，地貌複雜，微藍7在電池組下方設計了帶加強筋的鋼製托盤，防止路面對電池的擠壓、磕碰，避免在交通事故中電池發生形變。整個電池組密封設計達到了IP67等級，如此便可在多雨、涉水路面更為安全的行駛，提升了涉水安全性。

微藍7電池組依然來自LG，這套電池沿用了比較先進的電池安全設計，比如電芯間使用泡棉隔絕熱擴散，可以緩解電芯壽命後期的膨脹；電芯框架與散熱片使用長螺栓緊固，保證電芯的堆疊穩定性；極耳衝壓超聲波焊專利技術大大降低了極耳撕裂的風險，進一步提升了電芯安全性。

熱管理是微藍7的護城河

純電動汽車和人一樣，溫度高了會「發燒」，觸發自身系統一系列的免疫反應，一旦無法有效控制，便會出現「熱失控」，也就是常見的自燃；溫度低了也和人類一樣不愛活動，表現出來的就是續航打折。

別克在此前的EV、HEV或者PHEV中強調過電池熱管理系統的主要設計理念，但這次微藍7上還是有了更新突破。

由成百上千個電池單元組成的電池系統，整體效能由最差的那個電芯決定，呈現出典型的「木桶理論」。因此，監控、監測是最重要的。監控溫度、監測危險，只有監測到了，才能行之有效的解決，而微藍7最護城河的就是建立了這套監測體系，這套體系可以確保哪怕是1mV的微小變化也能夠被識別。

微藍7電池系統每個區域都設定了溫度感測器，用來感知電池系統的熱場分佈情況，不光記錄充放電過程中電池輸入輸出的電流、也會監測電池的絕緣特性，確保電池高壓與車身充分隔離，保障安全。與此同時，電池管理系統也會對上述監測功能進行診斷和校驗，一旦發現監測系統故障，即會啟動冗餘方案，確保電池管理系統的感知能力始終處於靈敏狀態。

整個過程中最難的當屬電池荷電狀態和溫度一致性。

荷電狀態是指所有的電池都應該保持一致的荷電，就像成百上千個汽水瓶保持一致的水量。如果不能一致，那麼在充電時，某塊電池滿電、其餘電池未滿，系統無法決定是否要繼續充電。如果繼續充電會造成電池過充，造成不可逆的損害或者安全問題，如果停止充電，則電池容量不能完全被利用。

微藍7的電池組採用了一種十分可靠的均衡技術，一旦發現電池之間存在荷電差異，會立即對高荷電狀態進行能量釋放，確保所有電池始終如一。

溫度一致性是指車輛對電池熱量的控制（加熱/散熱）。微藍7搭載了液冷系統，透過像毛細血管一樣的冷卻系統，深入到每一個電芯附近，配合散熱片一起對電芯進行溫度控制。說起來簡單，實現起來非常難，如何保證全面識別，並保證電池和電池之間溫度保持一致性始終是一個難題。

低溫是電池殺手，電池活性降低導致車輛續航里程縮短。在微藍7的車機裡，電池能量消耗中有一項電池熱管理，微藍7的電池管理系統可以控制液冷管道切換至加熱迴路，加熱裝置能使冷卻液升溫並將熱量送達電池系統內部。當電池處於高溫環境時，電池管理系統將控制液冷管道切換至散熱片迴路，熱量由冷卻液從電池系統中帶出來，並透過散熱片釋放。

當電池處於極端高溫狀態，需要迅速降溫時，電池管理系統會控制液冷管道切換至空調回路，利用空調對冷卻液製冷，從而達到迅速降溫的目的。