Любая серьезная программа разработки электромобилей начинается с аккумуляторов, которые приводят в движение электромобили. Поэтому, когда General Motors (GM) вчера изложила свою стратегию в отношении электромобилей для нескольких брендов и сегментов — по достижению 1 миллиона продаж электромобилей в год как можно скорее — она представила гибкую аккумуляторную систему Ultium компании как ключ к успеху.
General Motors подчеркнула, что ее основная аккумуляторная стратегия заключается в создании лучшей ячейки, а затем в ее модульном использовании для транспортных средств любого размера и формы. Адам Квятковски, директор GM по перспективному дизайну автомобилей, сказал:
Жемчужиной системы Ultium является сама аккумуляторная ячейка.
Энди Оури, ведущий инженер по аккумуляторам, сообщил, что новая ячейка имеет на 60% большую энергоемкость по сравнению с ячейками, используемыми в Bolt EV.
Наша стратегия заключается в том, чтобы двигаться вперед с наименьшим количеством самых больших ячеек.
Это эквивалентно более чем 20 небольшим цилиндрическим элементам, которые используют некоторые из наших конкурентов. В нашей ячейке около 20 слоев. Таким образом, каждый слой эквивалентен примерно одному небольшому цилиндрическому элементу. Мы считаем, что очень умно взять все эти слои и поместить их в один пакет — простое, недорогое и легкое решение для ячейки.
GM также переходит с никель-марганцево-кобальтовой химии на состав NCMA. Буква A означает алюминий, ключ к снижению содержания кобальта на 70%. Хотя химия была разработана с LC Chem, ее партнером, она является проприетарной для GM.
Tesla также сообщается, переходит на NCMA (с помощью LG Chem) для использования в Model 3, произведенной в Китае.
Оури из GM назвал химию NCMA «огромным шагом на пути к более высоконикелевым, низкокобальтовым химиям». И добавил, что это «позволит преодолеть целевую стоимость в 100 долларов за киловатт-час».
Эти ячейки будут упакованы в модули, которые «складываются, как детские кубики», — говорит Оури. Складывание может быть горизонтальным или вертикальным.
Это вертикальное штабелирование предназначено для высоковольтных блоков, таких как кроссоверы и грузовики, например GMC Hummer EV, но мы также можем штабелировать их горизонтально. Это снижает высоту модуля для автомобилей с низкой крышей.
При горизонтальном штабелировании мы можем добавить 22 киловатт-часа энергии в пространство, которое иначе не использовалось бы.
Блоки также гибки и модульны, чтобы удовлетворить потребности клиента и автомобиля. Мы можем установить 6, 8, 10 или 12 модулей в одном и том же автомобиле, индивидуально подбирая требования к энергии в соответствии с потребностями клиента и автомобиля для максимального запаса хода и производительности аккумулятора. GMC Hummer EV может иметь двойной стек модулей с 24 модулями в одном блоке.
Это меньшая, менее мощная предыдущая ячейка GM.
Инженер GM по аккумуляторам объяснил, что производство собственных ячеек в сотрудничестве с LG Chem на новом заводе в Лордстауне, Огайо, даст им ценные знания и опыт. Этот завод построен для масштабирования. Оури сказал:
Когда мы достигнем точки, когда будем производить миллион электромобилей в год, нам понадобится четверть миллиарда ячеек в год. Это сотни тысяч ячеек в день. И десятки тысяч ячеек в час.
Взгляд Electrek
Автопроизводителям легко делать громкие заявления об аккумуляторах, но проверить эти заявления не так уж и просто.
На вчерашнем мероприятии я спросил Сэма Абуэлсамида, ведущего аналитика по мобильности в Navigant Research, есть ли какие-либо реальные новости о новых аккумуляторах от GM. Он сказал: «GM делает кое-что интересное с этой новой аккумуляторной системой».
Абуэлсамид высоко оценил стратегию GM по использованию общего формата ячеек для всего модельного ряда своих автомобилей, а также систему управления аккумуляторами на уровне модулей, которая может означать смешивание и подбор различных химических составов в одном блоке. Кроме того, он сказал, что сокращение кобальта на 70% определенно снизит затраты.
Обещание более дешевых аккумуляторов с более высокой плотностью является обнадеживающим. Конечно, все это не имеет значения, если компания не сможет устанавливать новые передовые аккумуляторы в автомобили, которые действительно доступны. Более низкие затраты на поставку также должны трансформироваться в более привлекательную для потребителя цену за электромобиль с большим запасом хода.
Нам еще год ждать, чтобы увидеть, произойдет ли это. Bolt EUV 2022 года выходит летом 2021 года, за ним последует GMC Hummer EV в 2021 году.
В любом случае, похоже, GM пытается избежать ограничений в отношении аккумуляторов, которые затрагивают других автопроизводителей. Энди Оури сказал:
Наш аккумуляторный завод будет размером с 30 футбольных полей. И когда мы начнем строительство этой весной, его мощность достигнет 30 гигаватт-часов.
Он добавил:
С местом для расширения.