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传统车企的电动车是怎么造出来的?——通用沃蓝达的诞生

Geekcar

自从特斯拉火了之后,很多人便开始吐槽「传统车企」没有一款像样的「智能电动车」。吐槽归吐槽,其实传统车企在电动车方面也没闲着,最典型的例子就是通用。

从进入电动车领域的时间、已有的产品和技术积累来看,通用可以说是传统车企中较为领先的。这还得从  最早的 EV1 电动车说起,这辆车经常被通用拿来讲故事…

图1

可以这样说:EV1 是最早面向普通消费者的电动车产品。这辆车在上世纪 90 年的推出,只租不售。不过,由于当时技术所限,它的续航里程并不高(160 公里),加上两座的设计,导致并不实用,所以 EV1 并未普及。

有意思的是,很多住比利佛山庄的好莱坞明星会选择开 EV1,以彰显自己热衷于保护环境的生活理念…

通用 EV1 只是一个铺垫,后来的插电混动车型 Volt 才是通用真正把新能源车型,推向普罗大众的开始。

图2Volt 第一代和第二代

从数据来看,通用 Volt 在 2017 年的新能源车型销量榜中排第五名,和丰田 Prius Prime(插电混动普锐斯)的销量不相上下。在对新能源车型最友好的美国加州,Volt 的第一代和第二代车型能见度非常高,车尾的闪电元素很有辨识度。

Volt 的起源,非常有意思,还和特斯拉有点关系。

时任通用副总裁的 Robert Lutz,是推进 Volt 项目的关键人物。Lutz 曾坦言,特斯拉的(第一代)Roadster 和快速发展的锂电池技术,是让他决定突破公司内部层层阻力推进 Volt 项目的主要原因。

不过当时 Lutz 决定研发的是纯电动车,这一决定遭到当时通用全球研发 VP Jon Lauckner 的反对。Lauckner 认为应该避开昂贵的电池组、里程焦虑问题以及严重缺乏的充电设施,而使用小容量电池组+小排量发动机的组合。不过,发动机和驱动轮之间不应当有物理连接,而是由电机驱动车轮,从而为用户提供电动车一般的驾驶体验。

这样一来,Volt 从技术路线上,就避开了当年通用 EV1 遇到的坑。最终,Lutz 被说服,Volt 的技术路线确定:混合动力。

当年的 Volt 概念车被通用内部称为「iCar」,就是为了向当时的 iPod 致敬。从研发开始到第一代 Volt 量产,通用内部一直在使用「iCar」来称呼 Volt 项目。不知道苹果方面知道了会作何感想…

以下为 Volt 概念车,纯属「买家秀」:

图4

图5

iCar 项目在设计之初,定下的一个关键参数就是纯电续航里程:64 公里(40 英里)。得出这个数字的原因很简单:通用经过一番调查,发现 78%的美国家庭的每日通勤里程都在 64 公里及以下。Volt 如果能实现 64 公里的纯电续航里程,加上美国家庭充电方便,那么 Volt 的日常使用几乎相当于一辆纯电动车。

有了纯电续航里程后,就能得出电池组容量大概在 16kWh。同时也考虑到了电池最低电量应保持在 30%,因为控制电池最低电量也有利于延长电池寿命。当时通用给 Volt 的电池组寿命定下的目标是 10 年。另外,Volt 加满油充满电的综合续航里程要达到 400-480 公里。

时至今日,「10 年」的目标有没有实现还不能下定论,因为 Volt 在 2011 年才开始在美国销售。不过从通用公布的数字来看,迄今为止全球范围内的 Volt 还没有一起因为「电池衰减」而更换电池组的案例。(实际上,Volt 上市后,通用针对电池组给出的质保是 8 年/16 万公里,涵盖电池组的 161 个零件。按照通用的估算,Volt 电池组在 16 万公里后的合理衰减应该在 10-30%之间。)

iCar 项目的初期,另一个重要目标就是:研发 E-Flex 动力系统,E 代表电驱,Flex 代表多种动力。后来 E-Flex 更名,变成现在大名鼎鼎的 Voltec。

图6第一代 Voltec 技术

Voltec 的一个重要理念就是「标准化」,也就是在满足现有产品序列需求的同时,也要着眼于未来,目标是:通过调整 Voltec 系统的部分零件,就能把 Voltec 系统应用在不同车型上,即不同车型共享部分零件。Voltec 也保留了适应多种燃料的「潜力」,包括汽油、柴油、生物柴油、乙醇燃料(E100)和混合燃料(E85)。(注:E 代表乙醇在燃料中的占比,国内目前常见的是 E10)

同时,Voltec 也是未来纯电动车、燃料电池车的基础,这一点非常重要。现在回过头来看 Voltec,这才是通用真正的电气化技术鼻祖。通用当年的设想,正在一步一步变为现实。

比如,Voltec 系统零部件共用。去年在试驾别克增程式混动 Velite 5 车型时,工程师透露 Velite 5 和迈锐宝 XL Hybrid 上的那套 EVT 零件通用率高达 90%。再比如纯电动车 Bolt,或多或少也受益于 Voltec 技术。

在 iCar 时期,通用使用 16kWh 电池组+45L 油箱,1.0T 发动机+53kW 发电机+120kW 电动机的组合,就能让 iCar 跑 1030 公里。简单算一下,综合油耗就是 4.7L/100km。另外,前面提到 Voltec 是能烧生物燃料的,Lutz 说,如果这辆车烧 E85 燃料,跑 525 英里(545 公里)只需要 1 加仑(3.8L)汽油。(注:E85=15%汽油+85%乙醇)

必须得提的是,iCar 非常轻。当时通用使用了一系列最先进的材料,让 iCar 减重 50%。反正是做概念车,刷刷成绩也无妨,又不量产,钱不是问题…

概念车毕竟是概念车,真正量产则是一个大坑。虽然 Volt 概念车参数喜人,但通用表示量产车型能否成功还要取决于「电池」。因为在当时,还没有能够满足通用要求的电池…

虽然还没解决电池问题,但通用还是在 2007 年 1 月把 Volt 概念车拿到了底特律车展上。当时的展车是用 12V 电池驱动的,只能在展台内低速行驶。

图7

车展也参加了,牛也吹出去了,接下来就得找电池了。

通用解决电池问题的关键,就是和供应商合作。时至今日,通用依然采用和核心供应商联合研发的方式,来不断提升电池技术。

当时通用内部评估了 25 种不同元素构成的电池,也测试了 20 多家不同电池公司送来的样品。在 2007 年 6 月,经过一系列测试后,有两家电池公司的产品被通用选中:Compact Power(LG 化学的子公司),产品是锰酸锂(LiMn2O4)电池;另一个是大陆集团和 A123 公司的合作成果,他们带来的是磷酸铁锂电池,单体采用圆柱形结构。

2007 年 10 月,Compact Power 完成了电池组样品研发并交给了通用。2008 年 1 月,A123 公司也提交了自己的样品。随后,通用开始了一系列严苛的测试。有意思的是,当年通用测试电池的实验室,正是在上世纪 90 年代为 EV1 项目建设的。

2008 年 4 月,电池组测试走出实验室,开始了一系列的路试。通用把 Volt 系统安装在雪佛兰迈锐宝上(骡车),来测试其在实际道路上的耐久性,测试地包括沙漠、雪原等各种恶劣的环境。

2008 年 7 月,通用确认 Volt 将会采用 1.4L 自然吸气发动机作为增程器。同年 10 月,通用最终选择了 Compact Power(LG 化学)作为第一批量产 Volt 的电池组供应商。

图82009 年 6 月,通用开始在密歇根沃伦工厂试生产第一辆 Volt,到 10 月一共生产了 80 辆 Volt 用于路试。

2010 年 3 月 31 日,第一辆 Volt 在底特律 Hamtramck 工厂下线,主要用于测试生产线和品控体系,这里在未来成为了 Volt 的生产基地。

终于,在 2010 年 11 月 30 日,通用举行第一辆量产版 Volt 的下线仪式,这辆车被永久收藏在位于 Sterling Heights 的通用博物馆内。至于第二辆 Volt,通用则举行了拍卖仪式,5 万美金起拍,最终被 Rick Hendrick 以 22.5 万美元的价格拍走。

图9

2010 年 12 月,通用正式开始在美国向用户交付 Volt,一个具有里程碑意义的时间点。

至此,从 Lutz 受特斯拉启发,到 Volt 立项再到交付,一共过去了近 5 年的时间。从通用 Volt 的诞生,我们看到了一个传统车企对一个全新品类车型的谨慎。

图10第二代通用 Volt

众所周知,通用过去曾经历了一次破产:2009 年 6 月 1 日,通用向法院正式提交破产保护。回溯 Volt 的发展史,当时正值 Volt 已经完成研发工作,测试产线的稳定性的时候,依然需要大量的资金注入。即使如此,通用依然没把 Volt 项目砍掉…

当年主推 Volt 项目的 Lutz 曾说过一句话:「汽车的电动化,是不可避免的」。现在在美国满大街都能看见两代 Volt 和 Bolt,可能都要感谢他。

有意思的是,Lutz 曾发表过质疑全球变暖的言论。他还说过,是美国联邦政府日益严苛的油耗法规迫使通用来生产政府需要的东西,而非消费者需要的东西。

法规固然是驱使车企做出改变的原因之一,但机会往往留给有准备的公司。通用今天在美国新能源车市场取得的成绩,应该感谢当年的 Volt 项目。时至今日,Voltec 技术已经升级至第二代,继续在更多车型上发光发热。

来源:Geekcar

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