如果我告诉你,通用汽车是全球范围内最早入手新能源,尤其是纯电动汽车的企业,十有八九你不会信。那我就把通用汽车曾经悲催的黑历史给你絮叨絮叨,然后我再给你介绍通用汽车在国内办科技日的内容,你就能理解和认可了。
通用汽车悲催的黑历史 连充电都是高危动作
这个故事发生在比较久以前,距今至少也要十几年了。那时候纯电动车在全世界都是稀罕物,中国老百姓也还在用“开关车门听声音大法”作买车时重要的参考依据,根本无暇顾及大洋彼岸的美国通用汽车正在搞的“邪门歪道”。

那时候通用汽车在已经在尝试纯电动汽车,但电池是当时最大的瓶颈之一。那时候不像现在,磷酸铁锂、三元锂,软包、柱状、硬壳、叠片,连NCM配方都能分出523/622/811等任君挑选。而且能提供电池的供应商也少得可怜,那个年代中国根本没有这么多电池企业,日韩企业的电池产品也多以IT和电器用途为主,所以别看现在各种“特吹”分析说的头头是道,但当年特斯拉选择松下的18650电池也可以看做“被逼无奈”之举。
所以通用汽车当时采购了加拿大一家电池企业的产品,作为测试车的电池来装车使用,结果犹如噩梦般不堪回首的事情发生了。
由于这家电池厂提供的电池,一致性很差,而且编写BMS软件控制的人员也缺乏经验,因此几台事故车频繁起火燃烧。由于事故发生的过于频繁,因此通用汽车研发部门专门为这款测试车定下一条“军规”:将这台车的充电视为高危动作,任何时候不得在室内场所进行充电,下班及夜晚时不得给车充电,凡是充电时必须要有人全程在车边盯守,而且禁止充电时人员在车内驻留。
同时,由于电池一致性太差,BMS软件的控制又不到位,让这款纯电动车的测试可谓“举步维艰”,以至于测试人员完全无法了解目前车辆的SOC情况,更别提进行测试了,项目一度进入无法推进的地步。
最后,通用汽车更换了软件部门的工程师,通过彻底重写BMS软件的方式,将一致性很差的电池组,勉强调整到“可用”的程度,并且努力将电池SOC的误差降到了2.5%以下。由于这些动作卓有成效,因此负责人将这次的经验和教训总结出来,并以此建立了通用汽车在电池管理方面的规范,甚至一直沿用至今。
但毕竟使用的是木桶原理“与短板看齐”,原本是一个桶,结果现在充其量只能当个“汤盘”使用。再加上纯电动汽车当年并未能成气候,其他几家车企的类似产品也多“铩羽而归”,所以通用汽车就雪藏了“大力发展新能源汽车”的计划,搞出几台VOLT和BOLT充一充门面。但在美国通用汽车内部,还保留了一个很小的部门,一直盯着新能源汽车的发展,吸收不同的经验和想法,蓄力之用。

突然之间新能源车雄起 通用汽车一朝被蛇咬十年怕井绳
时间转眼来到2015年前后,全球以美国和中国两大市场为主,突然迎来了新能源汽车的春天,甚至是夏天。美国的西海岸以加州为首,特斯拉、丰田普锐斯成为热门车。而中国由于政策和补贴的双重推动,让原本默默无闻的新能源车,尤其是纯电动汽车突然出现喷涌式发展。随着技术和车型的不断进步与完善,让新能源车从被逼无奈之选,慢慢转换变为尝鲜、甚至主动之选。尤其是新能源指标,从原先“当期申请当期拿,过期不怕续期就有”的便宜货,直接变成“申请至少排七年,比油标还渺茫”的抢手货。
但是毕竟十几年前也曾投入巨大资源进行过研发,再加上燃油车是根基,因此通用汽车在新能源车的研发上,有些“一朝被蛇咬十年怕井绳”的感觉,说是“投鼠忌器”也不为过。虽然在美国用VOLT和BOLT拿了几个奖,也在北美车展上像模像样地“吆喝”了几嗓子,但在中国市场上,几乎没有什么动静。

如果说一辆新能源车最受消费者关注的三个指标,莫过于“价格、续航、品质”。感觉通用汽车在中国新能源车市场的竞争中,也玩了一把田忌赛马,但是好像选错了角色。
同价位的比,通用的续航比较难。
同续航的车,通用的价格比较难。
也就是靠其不错的品质,还能被消费者在选车时列入备选名单。不过实话实说,通用与国内合作伙伴推出的那屈指可数几款新能源车,在大马路上的能见度真的不高。

目前看来,至少在中国这块土地上,通用汽车的新能源车进度是有些慢了。
看明白 想明白 现在下手还来得及
我一向不喜欢用“大势所趋”这种虚张声势的言辞来形容,但至少新能源车被消费者进一步关注,以及逐步蚕食传统燃油车市场已经是不争的事实。经过这十数年的积累经验、吸取教训,通用汽车现在已经彻底看明白了。
看明白之后,通用汽车可以说是“大彻大悟”,知道之前那些失误和教训都是源自何处,如何纠正和防止再次出现。
既看明白了,又想明白了,通用汽车在痛定思痛后,毅然决然地投入大量资源,做了不少战略上的准备,实际下手开始逐一解决这些“历史遗留问题”,明白现在下手还来得及,因此在中国投建了通用汽车“中国前瞻技术科研中心”,并且其中包含了不少有关新能源汽车方面的研究和前瞻技术准备。

一般来说,这种前瞻技术中心的很多研究,是关系到自身五年甚至十年之后的长期战略规划,所以其研究内容几乎是“秘不示人”的。就像打牌一样,现在还在发牌、摸牌的阶段,如果这时候就把手里的牌面给外人看了,那你还怎么打?不过如果一直默不作声,也容易被外人误会“那小子不是来打牌,是来蹭空调的吧?”所以,隔三差五也要喊一嗓子“4个2,对猫,345678910JQKA顺子”之类的。这不,通用汽车就选择在上海金桥的通用汽车中国,举办了2019年的科技日活动,请诸多媒体来到这里,对通用汽车在前瞻技术方面的研究进行了一些了解。
科技日的一些见闻
首先我来介绍一下这次科技日都有哪些内容,并且有哪些组成部分:
首先进入通用汽车中国的大厦,看到墙上的标识,我还真的一时没有反应过来这是通用汽车。毕竟对蓝色GM标志太熟悉了,猛然看到这种“地道美范儿”的标识,脑回路不太够用。

通用汽车在科技日上展示了中国前瞻技术科研中心(以下简称:ATC)成立十周年以来的部分成果和中心情况,其中主要聚焦新能源车、智能网联汽车及先进的材料,结合了解中国消费者的需求,为公司产品部门提供更多的产品、技术和信息支持。
通用汽车中国ATC由科学研究院、前瞻设计中心及工程中心构成。从基础材料研究到电池材料验证,从未来概念车设计到全球技术本土化。可以说,这个ATC所做的每一件事情,都是为了实现 “零事故、零排放、零拥堵” 的愿景。所以也可以理解为“现实很骨感,但未来很丰满”,ATC就是完成从“骨干”到“丰满”的过程中,一路“增肥”的工作。
说到中心成立的时间,通用汽车于2009年成立中国科学研究院,2012年开始进行电池材料研究与验证,2016年将V2X车联网通信技术示范引入中国,2018年实现Super Cruise驾驶辅助技术在中国的应用。按照通用汽车全球执行副总裁兼通用汽车中国公司总裁钱惠康(Matt Tsien)先生的说法,这家中心与传统大学体系的最大区别,就是传统大学体系那种更多视为研发而研发,很多新技术被束之高阁;但通用汽车的ATC中心不仅是在做技术研发,而且更加注重成果转化为实际产品,并投入到量产车上使用。
在了解完通用汽车中国前瞻技术科研中心的大概情况后,我随着指引进入中心内部,开始对几个比较重要的部门进行实地了解。
虽然并没有特别的“独门绝技” 但通用汽车真的很认真
首先我来到前瞻设计部门,也就是负责车辆外观内饰设计的地方。不过不要误会,这里的设计并不是说要直接放在量产车上的那种设计,而且前瞻设计,换句话说就是比量产车设计还要更早一步的设计。他们负责收集和整理中国本土消费者的信息和需求,并且进行一定程度上的尝试,并将结果汇总传达给通用汽车总部。

如果通用汽车决定在中国投产或改款某款车的时候,就会将这个前瞻设计部门,关于本土化的一些信息和方案提供给设计部门或中国泛亚去参考。比如全新GL8的部分细节,以及通用在中国的本土合作伙伴宝骏品牌的一些产品细节,就有这个前瞻设计中心的参与。
由于设计部门在传统车企的概念里,是类似“军事基地”一样的核心保密区域,因此所有展示只是一套“约定俗成”的PPT讲解,至于想看正在进行的一些设计项目,那简直就是“痴人说梦”。
这个前瞻设计中心的环节,给我最深刻的两个印象:
其一是前瞻设计对本土化的元素不仅仅是增加几个色块或中式风格纹路,更多的是将本土消费者的用车习惯和需求,融入新车的设计当中,这才是真正的本土化高手;
其二就是,空调真凉快啊。正值上海室外40度以上的高温,但在这个前瞻设计中心室内,竟然不少人穿着长袖衬衫加西装外套。酷热难耐,让我真不想迈出这个房间半步。
下一个参观的部门是通用汽车中国先进材料与制造实验室,汽车工业的进步,可以看做是材料发展史的进步。可以说,没有合适的材料,汽车的很多功能就根本无法实现。比如铝材质车身、碳纤维材料的应用、不同工艺和材料的内饰等等。正是越来越丰富的材料,让原先很多汽车上不可能的事情变成了可能。而通用汽车中国先进材料与制造实验室,就是负责研发新材料的地方。
地球上的金属及元素,绝大多数基本上已被人类知晓,当然太稀有的也无法实现大规模生产加工,对汽车产业的意义也不是很大。所以就地取材,将现有的金属进行二次开发,遵循“第一性原理”寻找出更加适合车辆使用的材料,是目前工作的主要思路和方式。
正是在这样的思路指引下,中国这个实验室还真是出了一个“胡铬合金”的成果。由通用汽车中国先进材料与制造实验室胡斌博士研发的新型高性能铸造铝合金,大幅提高了材料的延展性和抗拉强度。这个成果2017年在美国铝业协会注册A379和A345两项铸造铝合金牌号。
这一发明基于包括铬在内的全新元素组合,以胡斌博士的姓氏命名为“胡铬合金”(HuCrAlloy)。这一材料已应用于凯迪拉克2019北美CT6 V-Sport和2020款科尔维特Stingray车型的发动机座支架,对比通用汽车的常规铸造铝合金材料,实现减重40%。

应用创新材料胡铬合金(HuCrAlloy)的发动机座支架。

由于胡铬合金拥有出色的强度和延展性,以及优良的铸造性能,还可应用于大型复杂的薄壁结构件,比如牌号A379型号的材质,就可以用在车门门板这种大型复杂薄壁的产品上。通用汽车正和多家供应商共同研究推广胡铬合金的产业化大规模应用。
当然,材料中心还有很多正在进行的研发项目,这里就不做一一介绍了,下面我们将前往电池实验室
我去过不少电池厂家,也参观过很多新能源车企的电池实验室,可以说通用汽车这个电池实验室,与专业电池企业的实验室相比还稍显逊色,但与汽车同行相比绝对是头部阵营,而且一看就是“真家伙真干”,而不是“买几个温箱装一装样子”。
前瞻技术中心的电池实验室于2012年正式投入运营。建设这个实验室的目的,是为了“know how”,而不是为了协助工厂实际生产。我想这也是通用在十几年前吃过电池的大亏之后,测试研发一定要从电池最基础的“电芯”开始做起的原因。
与一般车企的电池“可靠性、安全性、耐久性”试验完全不同,通用汽车前瞻中心的这家电池实验室,是从电池电芯的前身,也就是材料和电解液配方开始着手。通过对电池的正极与负极材料的测试、配比调整,以及电解液不同溶剂和比例的匹配试验,寻找最符合需求的电芯配方。

如果你看不懂,那我用饭馆来举例:一般车企的电池实验室,相当于厨子把菜按师傅教的方法炒出来,出菜的窗口负责看一眼、闻一下,只要不是错把盐当糖,或者酱油当醋,大差不差不出问题就传菜上桌了。
而通用汽车这个电池实验室,是等饭馆打样之后,大厨和几个伙计单独留下来,尝试这个菜用黄酱代替酱油、用红糖代替砂糖、熬汤用猪骨还是牛骨更提味…
换句话说,其他车企的电池实验室,大多只是测试供应商提供的电池产品是不是符合安全标准;而通用汽车电池实验室,还要负责寻找更适合做电池的材料和配方。
也正是这样的原因,通用汽车的电池实验室都采用1-2Ah的小容量电芯进行成品测试,而不是封装成目前市场上成品常见的20-55Ah大容量电芯。因为一个电芯配方的成品,要经过3-5年的验证和产品化,而1-2Ah的电芯与20-55Ah电芯的效果是一样的,因此采用小Ah电芯会更加便捷、效率和经济。换句话说,饭馆厨子尝试新菜,只要炒一小锅就能尝出好坏,没必要炒一大锅够全村吃三天的量。那不是试验,那是捣乱。
当然,有人会问我“凭什么你说通用汽车电池实验室认真就是认真?你是不是替他们吹牛?”我举一个简单的例子相信就能让各位明白。如果说这个实验室并不是在认真做事,就是插科打诨的刷存在感,那么设备不要搞那么多,也不要搞那么全,意思意思得了。但是这个实验室,光体积相当于一辆“丰田考斯特”大小的整车电池包测试柜3个,可进行6个电池包的同期测试。

电池测试实验室 -是通用汽车全球电池测试系统的重要组成部分,测试规模仅次于位于美国密歇根的沃伦实验室。

对这个电池包测试柜做些介绍吧。这个测试柜主要是用来测试整车电池包的环境负荷能力,所以在测试的时候将电池包或电芯部分放在机柜内部,并接通充放电的电回路。在测试中,以标准1C或测试需要的更低一些的充放电倍率进行电池的充放电。
在测试柜中,可以模拟零下﹣40度至零上个85度的环境温度;0-95%的环境湿度等。测试各种温度和湿度的组合下,对电池包正常充放电的功能影响和可靠性。
这只是这个屋里的6个“大家伙”,隔壁房间还有96个“小家伙”在干类似的事情,所以你觉得通用中国的电池实验室,是不是在认真做事?
这间实验室做测试的目的主要有两个,一个找到最合适的电芯配方和工艺,将其授权给外部供应商进行生产,并使用在未来的量产车上;同时还可以将目前准备装车的供应商的成品电芯电池组运来,进行常规的测试和验证。可以说“未来和眼下同时抓,文体两开花”。
目前这个实验室只能做软包电池的项目,硬壳和柱体电池还无法进行,这与实验室的设备及公司整体策略有关,但是这一现象正在被打破。毕竟这是一个要面对5到10年之后的前瞻性实验室,因此固态电池项目被提上了日程,固态电解质不易燃烧,可进一步提高电池的安全性,并且保障续航里程。
顺便提一句,除了电池硬件之外,通用在中国还有一个软件部门,专门针对电池的BMS等控制软件进行研发。传统汽车制造以硬件为主,但是随着进入新能源汽车时代,软件控制的重要性变得越来越强。十几年前那款纯电动车的电池,就是通过重写BMS得到初步控制,因此软件的重要性也是不可忽视的因素。
最后就是智能网联技术,包括即将落地的Super Cruise 驾驶辅助系统。实话实说,这一部分我并不想展开讨论,虽然我知道这是一个大热点,而且很多媒体都喜欢在这方面“浓墨重彩”地进行“激动人心”的畅想和远景设计。但是落脚中国来说,受制于政策、环境、安全等诸多问题,有很多细节目前是无解的,比如“高精地图”的全面市场化应用,在军事和国家安全方面就很难放行。
而且,就连一个2015国标充电标准,都无法做到各家车企和电桩运营商完全统一,还能出现“车、桩不匹配”,兼容性差的问题。那么,搭建一个无论是精度还是要求都更加苛刻的“自动驾驶平台”协议,其难度可想而知。更何况有些车企的技术路径强调单车能力,与平台设计的思路大相径庭。我有时候开玩笑,能把这些大哥们凑一桌吃个饭就费了老鼻子劲了,你还指望他们一起干一件“惊天地,泣鬼神”的大事儿?洗洗睡吧。

话虽如此,但通用还是在努力:
2015年:通用汽车中国公司携手上海交通大学启动车辆共享试点项目,EN-V 2.0电动网联概念车投入运行
2016年:通用汽车首次在中国演示V2X车联网通信技术
2017年:通用汽车参与制定的中国V2X应用层标准正式发布
2018年:通用汽车参与首例跨行业蜂窝车联网通信(C-V2X)展示
2018年:Super Cruise™ 驾驶辅助系统进入中国
所以,每一条路上都有一条“开荒牛”,而通用汽车就是这条路上的一条“开荒牛”,至于后面能带进来多少“追随者”,那就要看这头“老牛”的实力如何了。
总结
总之,这次通用汽车中国前瞻技术科研中心举办的科技日,我的收获还是不小的。但是毕竟是前瞻部门,不能说的秘密比能说的要多得多,所以也难免有些无法“酣畅淋漓”的遗憾。但沟通就比封闭强,让大家知道通用汽车在新能源汽车方面不是小学生,而是一个“赖床起晚了些的大学生”,还是有很多有价值的沉淀和经验。同时让大家了解,在适应中国消费者习惯和用车需求上,通用汽车也一直在进行真正的本土化努力,这一点也很珍贵。
总之,这是很有价值的一个上午,在我的内心深处“没白来”这三个字一直“跑马灯”般地往复循环着。甚至就连回程航班无辜延误,在没空调的机舱内,像焖炉烤鸭一样被憋了4个小时都感觉值。如果下次再有这样的机会,我还会来。