通用汽車虛擬測試超過 30 萬種電動車電池設計 一個月內獲得正式項目批准

·作者 Henderson·Engineering
通用汽車虛擬測試超過 30 萬種電動車電池設計 一個月內獲得正式項目批准
重點
  • 通用汽車虛擬測試超過 30 萬種電池設計,快速進入項目批准階段。
  • 新平台的 LMR 電池技術提供更高能量密度,提升行駛里程。
  • GM 的電驅動單元零件數量減少 40%,預計降低製造成本。
  • 數字模擬技術提高生產效率,助力電池包組裝速度提升 30%。

通用汽車 (GM) 表示,在建造實體原型之前,已經虛擬測試了超過 300,000 種電動車電池設計,這幫助該美國汽車製造商在僅僅一個月內從首個電池包概念進入正式項目批准階段。這一成就是 GM 開發其第四代電動車平台的一部分,該平台旨在提供更長的行駛里程、更低的製造成本及更簡單的車輛設計。該公司利用電腦模擬和全新的工程方法,讓設計、製造及工程團隊能夠同時工作,而不是逐步完成各自的任務。

GM 預計,此方法將其傳統的五年車輛開發時間縮短一半。

在新平台的核心是富鋰錳 (LMR) 電池技術,GM 正在為其高產量電動車開發這項技術。工程師們並未製造和實體測試數百種電池設計,而是利用電腦模型評估了超過 300,000 種可能的配置,然後才生產原型。根據 GM 的說法,這幫助其工程團隊在僅一個月內從初步的 LMR 電池包概念進入正式項目批准階段。這些電池將使用由 Ultium Cells 生產的稜柱形電池,該公司為 GM 與 LG Energy Solution 的合資企業,位於田納西州的春山。

LMR 電池技術的優勢

GM 表示,其 LMR 化學配方旨在提供比鋰鐵磷 (LFP) 電池高出 33% 的能量密度,後者是一種廣泛使用的低成本替代品。更高的能量密度可能使汽車製造商在不增加電池尺寸或重量的情況下實現更長的行駛里程。

GM 估計,其第四代電動車平台結合 LMR 電池、改進的電動馬達及空氣動力學,每千瓦時能量的行駛里程將比當前車輛增加約 20%。這些改進仍然是即將推出的平台的目標,而非獨立驗證的性能數據。

電驅動單元設計改進

除了電池之外,GM 也在重新設計其下一代電動車所用的馬達、電子設備和電氣系統。該公司表示,新型電驅動單元的零件數量減少了 40%,使其更小、更輕,同時可能降低製造成本。其更新的電氣架構也使用了 30% 更少的電纜和更少的控制模塊,與當前 GM 電動車相比。中央計算系統旨在提供 40 倍的處理能力,支持軟件更新、能源管理和駕駛輔助功能,如 Super Cruise。

GM 也在將數字模擬擴展到車輛製造。工程師可以利用虛擬模型檢查組裝程序、設備擺放及潛在的安全問題,然後再安裝生產設備。一旦製造開始,GM 的 PlantBrAIn 系統將結合工廠現場資訊與電腦模型,找出改進生產的方法。該汽車製造商表示,類似的方法已經幫助其電池包組裝設施的處理速度提高了 30%。未來的車輛還將能夠在組裝過程中檢查其電氣連接,從而有可能省去最終的電氣驗證步驟。

GM 尚未具體說明其第四代電動車平台何時將進入生產。該公司表示,這些變更旨在使電動車更加實惠,同時加快開發和製造的步伐。

虛擬測試如何改變汽車開發流程

通用汽車運用虛擬測試技術,顯著縮短電動車開發時間,這對於快速變化的市場環境至關重要。隨著電動車需求上升,傳統的開發流程已無法滿足市場需求。GM 的新方法不僅提高了設計效率,還能在早期階段發現潛在問題,從而降低風險。這種創新不僅提升了產品的競爭力,還可能改變整個汽車行業的研發模式,促使其他汽車製造商跟隨其步伐。

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