10月24日, 华晨宝马动力电池中心在沈阳揭幕, 该中心将生产宝马新一代的动力电池包, 并将搭载于全新BMW5系插电式混合动力车型上, 而后者将于下月的广州车展上正式亮相, 并于明年上市;同时, 据车云了解, 宝马即将推出的国产新X3车型, 也会包含混合动力的版本, 准备工作已经纳入计划, 如果不出意外, 新X3混动车型也将使用该电池中心生产的动力电池包.
华晨宝马动力电池中心
能量密度居行业第一的动力电池包
此次宝马在新动力电池中心投产的国产新一代动力电池包, 除电控系统和冷却系统外, 其它部分均实现了国内的研发和生产. 该电池包采用了独特的双模组设计, 一个电池包包含四个双模组, 一个单模组内含12个电芯(宁德时代提供电芯, 电芯能量密度达到165瓦时/千克), 故整个电池包一共使用了96个电芯(由宁德时代配合宝马开发);在极为紧凑的内部机械架构设计下, 电池包总容量达到了13千瓦时(350伏, 家用电六个半小时充满), 仅重117.2千克, 能量密度较上一代5系插电式混合动力提升70%, 达到了111瓦时/千克.
宝马集团目前采用的高压动力电池生产过程分为两个阶段. 首先, 在高度自动化的过程中, 标准规格的锂离子电芯经自动检验后, 组合成为更大的电池模组. 在第二阶段, 电池模组与连接件, 控制单元以及冷却单元一起整合在铝制外壳中, 组装为完整的高压动力电池. 这种生产模式有两大决定性优势: 一是标准化模块确保了生产中统一的质量标准, 并为广泛适应宝马新能源车型打下基础, 模块化概念也可以快速响应客户的需求;二是铝制外壳的尺寸, 形状及所用的模组数量可以按需适配于各款宝马车型.
12个电芯组成一个单模组
此外, 电池包可实现瞬间93千瓦以及持续46千瓦的高功率输出, 并设计了15%的电池冗余, 以确保车辆在任何电量水平下都能实现eBoost功能, 为车辆在高性能状态下提供源源不断的爆发力, 以满足宝马车型驾驶模式功能的需求.
在安全方面, 涵盖电池研发, 生产, 测试于一体的华晨宝马动力电池中心为开发该款电池, 在电池电芯, 电池包和整车三个层级一共设计了9层安全策略, 经历了包括碰撞, 穿刺, 火烧, 浸泡, 挤压, 翻转等在内的60余种机械和功能测试, 达到了BMW全球严苛的品质水准. 在中国极端环境测试中, 即使在零下30℃的极寒天气, 电池依旧能提供动力输出, 确保车辆性能的出色发挥.
电池包内的电芯结构, 8号标签贴在了电芯中间的控温槽上
'工业4.0' 设计理念同样贯彻于这座中心, 为中国的高压动力电池生产设立了新标准. 在大数据方面, IPM整合流程管理系统可以追溯从电池元件诞生到动力电池投入使用的全过程, 甚至包括紧固扭矩信息, 从而进行质量管理. 自动激光焊接提供高精度且稳定的焊接质量, 增加了模组框架的强度及电极连接的可靠性, 以确保电池的性能和安全性. 由3D相机进行的光学检查, 负责检验焊接异常趋势, 验证和优化焊接质量, 来防止质量缺陷的产生.
整个生产过程的工作环境都有严格的清洁度及温湿度控制. 等离子清洁技术的应用, 保证元件的表面清洁度并提升表面张力, 使元件之间的绝缘箔片及胶可以更好地附着在金属表面上. 在双模组生产的最后阶段, 全封闭的工作站更严格控制相对湿度低于31%, 以确保涂胶质量. 机械臂上的吸盘结构也是自动生产线的一大亮点, 通过吸盘来抓取并传送电芯元件, 既不会携带杂质, 又避免了手动操作可能的风险.
新5系插电式混合动力车型有望获得新能源补助
新动力电池工厂生产的新电池包, 位置设计于新5系Li车型的后轴之前, 车身之下, 跨驱动轴横置, 从照片看, 电池包与车辆的整个底部造型做到了极佳的匹配, 整合度非常高, 不但没有占用后备箱的空间, 同时还降低了车身的重心.
如果使用e-drive纯电动模式驾驶车辆, 新5系插电式混合动力车型(530Le)可以提供61公里的纯电续航里程, 也可将车辆加速至140公里/小时, 搭配一台2.0升双涡管涡轮增压发动机及高效电动机, 整个系统最大输出功率为185千瓦, 综合扭矩高达420牛米.
据宝马方面透露, 目前该车型已列入工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》, 将于2018年初上市并有望享受中央及地方的各项优惠政策. 并且, 在未来新5系混动版还将通过限量版车型率先搭载无线充电技术, 为客户带来更便捷的充电体验.
此外在动力电池回收方面, 华晨宝马与本土电池回收公司邦普集团达成合作, 所有之诺1E的废旧动力电池都将由湖南邦普进行拆解和回收利用, 总体回收处理率可达到98.5%(政府对电池回收无害化的处理是要达到95%).
华晨宝马动力电池中心是宝马集团全球第三家以及德国之外第一家完整的动力电池中心, 集电池研发, 生产及测试于一体采用创新及内部定制的生产流程, 进一步提升了华晨宝马在新能源汽车领域的实力. 目前, 华晨宝马正在研发, 电池解决方案, 技术创新, 品牌与产品, 充电与基础设施以及电动出行服务等六大方面积极构建完整的新能源生态体系.
除电池生产外, 这座动力电池中心还整合了研发, 质量, 实验室, 采购与供应链管理等功能. 强大的生产能力, 为实现动力电池的安全性, 耐久性与性能的最佳组合打下了坚实基础, 同时产品能够更快地推向市场.
宝马集团计划到2025年, 纯电动和插电式混合动力车型将达到公司汽车产品总销量的15%到25%. 2016年, 电动车占宝马集团全球销量的2.6%左右, 在某些欧盟国家电动车的销量占比甚至高达20%;其中, BMWi3已成为全球三大畅销纯电动车型之一. 在今年, 宝马集团计划实现10万辆新能源车型的年度销量目标.
在中国市场, 华晨宝马已经生产过4款新能源汽车, 包括之诺1E纯电动汽车, BMW530Le以及在售的之诺60H和BMWX1插电式混合动力车型. 据华晨宝马总裁兼首席执行官魏岚德介绍, 全新宝马5系插电式混合动力车型将于11月在广州车展上全球首发, 新车在新大东工厂生产.
华晨宝马从2011年开始新能源汽车的研发工作并成立了高压动力电池实验室. 高压动力电池中心建成后, 将进一步扩大华晨宝马在新能源领域的竞争优势. 同时, 实现传统能源汽车及新能源汽车的共线生产. 华晨宝马沈阳发动机厂也更名为动力总成工厂.