
通用汽车塑造电动汽车未来的迷你工厂
如果你驾驶经过位于密歇根州沃伦的通用汽车庞大校园,你可能会忽视那对藏在710英亩空间高处的匿名白色建筑。在这两栋总面积达到50万平方英尺的建筑内,正进行着一个仍在进展中的庞大建设项目。一旦完成,它将容纳通用汽车的新电池单元开发中心,汽车制造商正努力快速构建新的原型电池,以期降低电动汽车的成本。通用汽车必须加快建设速度,降低成本,以实现其在更高数量上销售可负担得起的电动汽车的目标。这些电动汽车除了要与销售长达的特斯拉竞争外,还将面临来自中国的涌入电动汽车的竞争,而这种竞争迟早会出现在美国。虽然美国的电动汽车销售看似趋于平稳,但在与全球领先的电动汽车市场中国进行可信竞争之前,美国还有很长的路要走。今年由于伊朗战争导致燃油价格上涨40%,对新旧电动汽车感兴趣的消费者数量激增,但主要集中在价格低于今天平均50000美元的新车的车型上。虽然通用汽车在美国销售的电动汽车数量在特斯拉之后排在所有公司之首,但其大部分产品仍然过于昂贵,这要归因于电池组占总成本的30%到40%。在九月初的一次参观中,我戴上安全帽、安全眼镜和高可视性背心,近距离观察到通用汽车将用于制造这些更新、更便宜电池的工具:用于混合电池浆料的巨大罐,涂覆机将电极材料沉积到薄膜上,以及用于将矿物转化为存储和释放能量的电池的过程中的其他十几种步骤的机器。我参观的工厂将是一个低产量工厂,让工程师们为未来更高产量的生产原型进行尝试。这个新设施表明,通用汽车正在进行长期规划,努力开发使用更少或不使用中国在全球控制的矿物的新电池。虽然美国科学家开发了大多数新电池化学成分的原始研发,但亚洲公司则是那些将这些化学成分开发、精炼并投入批量生产的公司。中国在过去15年的努力使其在今天的电池所需矿物,特别是钴、镍和稀土元素的供应和加工方面获得了全球控制,因此未来的电池必须使用不同的矿物以逃避中国的主导。一个例子:通用汽车的新LMR,即锂锰富集电池使用了非常少的钴或镍。第二个例子:今年春天,通用汽车宣布正与初创公司Peak Energy合作开发用于能量存储的钠离子电池。从实验室研制出这种新化学成分并投入批量生产可能需要十年或更长时间。但通用汽车无法等那么久。到那时,中国可能已在向美国人销售其电动汽车。该公司的电池工程师对位于底特律北部15英里处那些匿名建筑内的新设施能够在比预期更短的时间内启动电动汽车和电池能源存储系统的新电池化学成分和格式充满信心。公司的未来将取决于它是否能够成功。今年六月,通用汽车电池主管库尔特·凯尔提告诉我,这个新的电池单元开发中心(BCDC)将通过结合虚拟建模、物理测试能力和小规模生产线,提供“从研发实验室到生产的关键桥梁”。其目标是填补创建和原型新电池与将其投入大规模生产之间的缺失环节。BCDC负责人莫·加雷戈斯将总成本定为9亿美元。在最大生产时,BCDC可能生产4到5吉瓦时的电池。但目标不是数量,而是质量。在这500,000平方英尺的实验室内,我看到了制造电池所需的许多机械,从用于形成电池电极的涂层浆料混合到给完成电池初次充电的硬件。这座迷你工厂将用于多种电池化学成分和不同格式的测试,从棱柱形电池开始。其目的在于测试工业电池制造流程,证明和优化生产技术和配方,然后再大规模实施。尽管BCDC将生产实际的工作电池,但其生产的数量和速度将远低于全规模电池工厂的生产线。通用汽车的电池开发专家随后将把从这一过程测试中获得的知识转移给其电池生产合作伙伴,后者将把新设计带入全规模生产。这些合作伙伴可能包括Ultium Cells LLC经营的两座工厂,这是通用汽车与其电池合作伙伴LG能源解决方案之间的合资电池生产企业。位于俄亥俄州沃伦的第一家工厂于2022年开业,生产通用汽车电动汽车系列(不包括2027年Bolt)的大格式镍锰钴铝袋式电池。第二家工厂位于田纳西州春山,于2024年初开业,现正生产锂离子磷酸盐电池。
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