导读：疫情对通用汽车在中国的业务其实影响挺大的，不过好消息是上汽通用凯迪拉克LYRIQ首台预生产车在凯迪拉克工厂正式下线。
从2021年到2022年，通用汽车在电动汽车的上量面临很大的压力，甚至在北美被福特给甩出去老远。因此通用女皇玛丽巴拉表示，通用汽车将高管薪酬的股票部分与公司的电动汽车目标挂钩（北美的电动汽车数量和推出时间和质量），到2025年200万台，和2027年能否推出3万美金的车辆，真的关系到通用汽车的生命线。
在这里特别有意思的地方在于，围绕这种电芯和后续模组和Pack设计，分别涵盖了低端入门车型FWD前驱车型（小车）、RWD后驱车型（中型）和长轴距的（豪华车型）；然后考虑了CTC设计皮卡和SUV的车型，还有低顶的纯电动跑车设计。内容比较多，我们先把两个重要的跑量的中国能看得到的内容展开下。
▲图1. 通用汽车的电动汽车平台的产品线
我的理解，通用一开始就是围绕软包设计开发的，然后采用模组设计的方式，去兼容中国方壳电池的需求。在轿车、中大型SUV和跑车（Low Roof）三种需求下，去把电池生产包进来——这是配合当前美国的经济&产业政策去做长周期巨大投入的模式去做转型。
▲图2. 单电芯的设计模式
一、电池电量和模组的规划
由于单电芯模式，所以配置了相同宽度、不同长度和不同厚度的电池系统，以下电量是从规划的1/3C的电量来推算的，和中国版本的1C充放电的方壳电池存在差异性。
▲图3. 通用汽车Ultium电池的配置
备注：如果我们用4680单电芯模式，下面这些配置会更容易，在平衡容量和电压方面也会更优化。
● 低电量模式（最短的长度L1，厚度为H1）
6模组（50kWh）和8模组（66kWh），这两是最低配置成50kWh的电池，采用2P12S的模组（电压为48V），6模组配置成了2P72S的300V电池包；8模组配置成400V的模式。这两个电池包都是为了低成本电池来用的
● 中电量模式（常规长度L2，厚度为H1）
10个模组（84kWh），采用3P8S的32V电池模组来配置，形成330V的电池作为中型SUV的电池配置
● 标准电量模式（常规长度L3，厚度为H1）
12个模组（100kWh，中国为95.7kWh），采用3P8S的32V电池模组来配置，整包电压400V的3P96S，算是一个比较高效率的配置，在豪华车上使用
——10模组和12模组分别是为了前驱和后驱（含四驱）考虑，所以两个轴距的差异也必须考虑，这带来的问题是前驱的能量很难进一步提升。
▲图4. FWD和RWD的两个车型的考虑
● 16、20、24模组（一体化长度L4，厚度为H2）
这三个都是采用CTC模式，在中大型SUV和皮卡上使用，还分了400V平台和800V平台，这里有很多有趣的设计。
● 其他还有：长度L5厚度为H3的110mm的电池包，给跑车用的。
如上所示，一个电池平台存在了许多种电池的配置，我觉得确实有点复杂。
也正因为这么多变化，电芯从400-750Wh/L的体积能量密度，到叠起来成为矩阵降低1-20%，模组成组降低15%-25%，模组和电池包高度上损失10-20%，整体XY布置上损失10%，最终的能量密度只有200-275Wh/L。坦率来看，和中国的长刀、短刀、麒麟电池相比，至少从布置效率和成本结构来看，没有很大的优势。
▲图5. 电芯的能量密度到整包的能量密度
这里有意思的地方，无线wBMS客观上能让通用可以这么变换模组，把通信线去掉，CMU内置带来的成组效果还是比较好的。
▲图6. 电池BMS管理的配置，不同模组之间的考虑
二、通用的软包和方壳比较
在这里使用了软包和方壳，最主要是在中国的特殊性使得方壳必须要有。而在美国全力砸了四个电池软包工厂，这点还是很坚决的。
▲图7. 两种不同的配置
在这里比较有价值的如下图所示，在各方面的整包布置、冷却和无线连接兼容性。
▲图8. 软包的是带水冷板设计
由于设计开发的目标从原来的50个月缩短到26个月，到底后面能不能爆出来车型，还是很值得关注的，这里减少的是车型和工程开发，这两个环节被完全缩短了。
▲图9. GM的开发周期的变化
由于GM给电池定了非常低的价格预期，电芯要求在100美金每Wh以内，不知道在如今的电芯材料体系下是否能守得住。
▲图10. 电芯价格的预期
由于这次电池的投资和上游，得到了美国官方的支持，因此在北美的转型和投入，还是非常顺畅的。
▲图11. 电池工厂的投入
小结：
真心希望GM能做出点气象来，单纯就目前看到的成组效率等等数据来看，只能说实现了当初的目标，和现在追求极致的中国卷王们相比，还是对自己不够狠。应该直接上软包CTP的。
作者：汽车电子设计 朱玉龙
