通用汽车虚拟测试超过 30 万种电动车电池设计 一个月内获得正式项目批准

·作者 Henderson·Engineering
通用汽车虚拟测试超过 30 万种电动车电池设计 一个月内获得正式项目批准
重点
  • 通用汽车虚拟测试超过 30 万种电池设计,快速进入项目批准阶段。
  • 新平台的 LMR 电池技术提供更高能量密度,提升行驶里程。
  • GM 的电驱动单元零件数量减少 40%,预计降低制造成本。
  • 数字模拟技术提高生产效率,助力电池包组装速度提升 30%。

通用汽车 (GM) 表示,在建造实体原型之前,已经虚拟测试了超过 300,000 种电动车电池设计,这帮助该美国汽车制造商在仅仅一个月内从首个电池包概念进入正式项目批准阶段。这一成就是 GM 开发其第四代电动车平台的一部分,该平台旨在提供更长的行驶里程、更低的制造成本及更简单的车辆设计。该公司利用电脑模拟和全新的工程方法,让设计、制造及工程团队能够同时工作,而不是逐步完成各自的任务。

GM 预计,此方法将其传统的五年车辆开发时间缩短一半。

在新平台的核心是富锂锰 (LMR) 电池技术,GM 正在为其高产量电动车开发这项技术。工程师们并未制造和实体测试数百种电池设计,而是利用电脑模型评估了超过 300,000 种可能的配置,然后才生产原型。根据 GM 的说法,这帮助其工程团队在仅一个月内从初步的 LMR 电池包概念进入正式项目批准阶段。这些电池将使用由 Ultium Cells 生产的棱柱形电池,该公司为 GM 与 LG Energy Solution 的合资企业,位于田纳西州的春山。

LMR 电池技术的优势

GM 表示,其 LMR 化学配方旨在提供比锂铁磷 (LFP) 电池高出 33% 的能量密度,后者是一种广泛使用的低成本替代品。更高的能量密度可能使汽车制造商在不增加电池尺寸或重量的情况下实现更长的行驶里程。

GM 估计,其第四代电动车平台结合 LMR 电池、改进的电动马达及空气动力学,每千瓦时能量的行驶里程将比当前车辆增加约 20%。这些改进仍然是即将推出的平台的目标,而非独立验证的性能数据。

电驱动单元设计改进

除了电池之外,GM 也在重新设计其下一代电动车所用的马达、电子设备和电气系统。该公司表示,新型电驱动单元的零件数量减少了 40%,使其更小、更轻,同时可能降低制造成本。其更新的电气架构也使用了 30% 更少的电缆和更少的控制模块,与当前 GM 电动车相比。中央计算系统旨在提供 40 倍的处理能力,支持软件更新、能源管理和驾驶辅助功能,如 Super Cruise。

GM 也在将数字模拟扩展到车辆制造。工程师可以利用虚拟模型检查组装程序、设备摆放及潜在的安全问题,然后再安装生产设备。一旦制造开始,GM 的 PlantBrAIn 系统将结合工厂现场信息与电脑模型,找出改进生产的方法。该汽车制造商表示,类似的方法已经帮助其电池包组装设施的处理速度提高了 30%。未来的车辆还将能够在组装过程中检查其电气连接,从而有可能省去最终的电气验证步骤。

GM 尚未具体说明其第四代电动车平台何时将进入生产。该公司表示,这些变更旨在使电动车更加实惠,同时加快开发和制造的步伐。

虚拟测试如何改变汽车开发流程

通用汽车运用虚拟测试技术,显著缩短电动车开发时间,这对于快速变化的市场环境至关重要。随着电动车需求上升,传统的开发流程已无法满足市场需求。GM 的新方法不仅提高了设计效率,还能在早期阶段发现潜在问题,从而降低风险。这种创新不仅提升了产品的竞争力,还可能改变整个汽车行业的研发模式,促使其他汽车制造商跟随其步伐。

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