汽车工业发展一百多年后的今天，电动汽车正重新成为一种时代叙事。

“十九世纪末的美国，汽车工业刚刚起步，电动汽车是当时率先面向消费者推出的车型之一。道路上，三分之一的汽车以电驱动，彼时电动汽车的销量是燃油汽车的十倍左右……”

在2017通用汽车中国电气化技术探秘体验日的活动现场，通用汽车中国公司电气化总工程师Jennifer Goforth回溯着一切开始时的故事。

随着内燃机与其他相关核心技术的出现，燃油汽车变得越来越经济实用，并且取代电动汽车，成为过去一个多世纪中的主流。

如今，电动汽车正在重新回归公众视野。作为汽车工业年限最为久远的参与者之一，通用汽车相信纯电动化的未来终将来临。

在由汽油和柴油汽车过渡到纯电动汽车的过程中，混合动力技术和插电式混合动力技术被该汽车制造商视为一个重要阶段。研发和生产混合动力车型、插电式混合动力车型、增程式混合动力车型及纯电动车型的同时，通用汽车亦重视氢燃料电池汽车的研发，并对未来批量生产氢燃料电池汽车保持乐观。

目前，该汽车制造商在中国市场提供的电气化解决方案及产品矩阵包括：凯迪拉克XT5轻混合动力车、雪佛兰迈锐宝XL混合动力车、别克君越混合动力车、别克君威混合动力车、别克Velite 5增程式电动车、凯迪拉克CT6插电式混合动力车以及宝骏E100纯电动车等。

为了迎接汽车工业纯电动化的未来，Goforth和她的中国同事们认为，公众们应当对电池、电机和电池管理系统这三大电气化技术的关键领域有所了解。其中，电池与电池管理系统又与公众们的日常生活与用车有着更为紧密的关联。

关于车用锂离子电池

市场上比较常见的电池包括碱性电池和锂离子电池两种。我们常见的5号电池、7号电池属于前者。与手机、电脑、相机等电子设备中所使用的电池一样，通用汽车电气化车型统一采用能量密度更好、可循环使用的锂离子电池。

所谓“锂离子电池”，通常由正极、负极、隔膜和电解液组成，内部依靠锂离子、外部依靠电子在正极和负极之间移动来工作。

锂离子的正极通常是由含锂的金属氧化物的化合物涂在金属铝箔上制作而成，而负极通常由石墨涂在金属铜箔上制成。

当为锂离子电池充电时，锂离子离开正极，在电解液中游向负极，电子则由外电路通过导线流向负极。锂离子插入负极石墨材料的层片结构中并接受电子被还原成锂碳复合物，被还原的锂离子好像排列在展示架上的圆球一样。当锂离子全部从正极移动到负极时，电池充电完成。

充电过程刚开始时，大量锂离子开始迅速排列到几乎空的书架上，而当书架逐渐排满的时候，剩下的锂离子就需要花费更长的时间，找到自己的位置。

尽管通用汽车并不直接生产锂离子电池，但因车用锂离子电池的特殊性质，汽车制造商必须坚持和供应商深度合作，全程参与电池的研发、设计、生产和电池性能的测试验证。

首先，电池研发的关键，是在安全性和电池性能之间达到平衡，其中，安全性更是重中之重。

其次，不同车型对于电池的具体需求有所不同。混合动力车型需要超高倍率性能的电池，纯电动车型更多需要考虑高能量密度的电池，而插电式混合动力车型更多需要倍率和能量的平衡。为每一种型号的车型提供最合适的电池，最好的办法是量体裁衣，而不是简单地从电池供应商处购买。

通用汽车认为，电池是汽车电气化研发的关键部分。只有亲身参与，才可以掌握整个电池生产环节中的细节，掌握更多数据，确立更为精确的数学模型，不断在迭代中寻求优化提升的机会。

据通用汽车中国科学研究院电池工程师孔德文介绍，目前该汽车制造商在插电式混合动力车型和纯电动车型上，普遍使用三元材料的锂离子电池。

三元材料的电池匹配通用汽车开发的温度管理系统可以提供出色的低温性能，这点对于北方消费者来说至关重要。这种电池需要接受零下65摄氏度，湿度0%-100%的严苛极限考核。以增程式混合动力车型别克Velite 5为例，它需要被送到中国黑河进行极寒气候测试。

个体的电池单元也被称作电芯。通常情况下，电芯的封装形式有圆铝壳、方形硬壳和软包。通用汽车除了采用硬壳封装之外，也会采用软包设计这一封装形式。软包电池使用铝塑膜通过焊接封装，轻便的铝塑膜，加上叠片工艺制作的电芯可以获得较高的电芯能量密度，软包的封装可以使得电芯和散热片完美贴合。

不同数量的电芯先组成电池模组，若干个电池模组拼在一起，就是电池包。通用汽车采用叠片式电池模块设计——每个电池模块，由电芯、换热片、隔热片等组成。这样的设计，使得电池模块的热管理效率得到大大的提高。

嵌入式换热片设计相当于在电池系统内构建了一套可以与每个电池充分接触的“毛细血管”。冷却液在遍布系统全身的“毛细血管”中流淌。该种设计可以将热量均匀的在电池系统中置换，防止出现部分区域过热、部分区域过冷的情况。

根据北美地区雪佛兰Volt车主的驾驶数据，2011至2017年间，该车型纯电动行驶里程超过28亿公里，而电池故障率低于百万分之二。

在每一款电池在投放市场之前，通用汽车都会在电池供应商和通用汽车自己的电池实验室里，经历3-5年的电芯验证测试。完整的电池包和以及使用该电池包的车型还会继续在通用汽车内部进行完整的工况测试。测试周期甚至比一些企业车型换代的时间都要长。

作为最早开始电池技术研发与验证的汽车厂商之一，通用汽车采用自主研发和电池供应商研发相结合的模式，以确保其前瞻技术在经历长时间的验证后仍然在竞争中饱有优势。

进行上述电池研发与验证工作的实验室，一个位于北美，另一个则被通用汽车设置在了中国上海。

下一篇，继续给大家介绍电池管理系统。