比起通用传统意义上的研发、测试实验室,上海浦东的这座前瞻技术科研中心显得有点年轻。去年9月落成一期”先进材料实验大楼”,今年落成二期前瞻设计中心、概念车整车集成实验室、安吉星实验室等科研工作室,甚至部分实验设备还没有完全到位,这些都多少让人疑惑,通用汽车将”前瞻”两个字放在这里,会不会有点重。
但事实上,通用的确有意将未来有望落地的几项技术留在这里,包括目前被电池技术收紧瓶口的新能源汽车,以及在车型换代时,几乎成了必修课的轻量化、车联网等等。土壤翻好,接下来的培植工作,就是真正考验研发团队因地制宜研发能力的时候了。谈及前瞻,毕竟,这里就是眺望的起点。
新能源的纵深
去年8月,通用前瞻技术中心正式启动了单体电池样本的研制与测试,在今年,电池实验室已经能够进行电池包测试以及单体、模块的相关测试。
通用汽车目前的新能源车型有两个:的雪佛兰沃蓝达和车赛欧EV。前者自2010年上市之后,一直是通用在新能源领域的销量主力,尽管在Tesla出现前后,产生了一定的销量波动,但通用对于沃蓝达的坚持不言而喻。
早期的沃蓝达采用的是锰酸锂电池,这种电池的属性很均衡,介于钴酸锂电池和磷酸铁锂电池之间。其能量密度要低于钴酸锂电池,但是安全性相对更高,在50℃左右正极的锰会熔解进电解液,导致电池寿命缩短。而目前,前瞻中心的电池实验室对电池的测试温度,也正介于-30℃~50℃之间,满足大部分日常使用工况。
早期的沃蓝达纯电模式的续航里程只有80公里,而现在已经可以达到一百公里以上。这离不开电池技术的换代。目前沃蓝达采用的电池实际上是锰酸锂和镍钴锰三元电池的混合体,而实验室正在研发的,是第三代镍钴锰三元电池,其能量密度或许能够达到150~170瓦时/千克(实验室数据与整车实际应用数据并不完全一致),续航里程将在200公里以上。这样的数字也给了通用未来的新能源布局比较大的空间。
实际上,与目前新能源市场上的几款热销车型相比,通用汽车在新能源的布局并不能算领先。在低端电动车型中,别克赛欧EV与日产聆风、以及未来将要上市的电动车型相比,并没有绝对的优势,几乎属于并驾齐驱,且现阶段续航里程还要略显短板。而沃蓝达由于在中国售价过高,也一直处在有点尴尬的位置。
但不得不说,通用在电池技术的安全性上做到了步步为营,基础很扎实。其中赛欧EV的电池寿命在十年以上,这在锰酸锂电池技术之中,是不容易达到的。此外,沃蓝达尽管纯电续航里程并不能与Tesla等同,但其增程之后已经超过了Tesla,并且在电池重量上,因为采用电池模块较少,沃蓝达的电池包只有190千克,这对于动辄几百千克的纯电动车而言,是很难做到的。
在第三代电池技术成熟之后,通用是否还会在新能源汽车领域有进一步的动作,是开发高端电动车产品,还是继续强化低端电动车的技术应用,值得期待。
执着镁合金的轻量化
轻量化技术是许多传统车企在新车上市,或者车型换代时一定会提到的必修课,特别是在中高级以上的车型,如果没有轻量化的进步,车型换代就是不完整的。
目前,多数的轻量化技术,来自于铝合金对钢材料的代替,以及复合材料、高强度钢的使用。虽然成本有所提高,但还没有到夸张的地步,所以这种方法被、等车企广泛采用,其结果大约可以减轻多则百公斤的重量。轻量化对于汽车技术的发展至关重要。
而通用在2012年之后,除了铝材料之外,更加聚焦于镁合金材料的研究和落地。相比于已经日渐规模化的铝合金,镁合金有着更轻的重量,但成本也同时提高了20~30%,其工艺成本也更为复杂。
通用在前瞻技术中心展示的镁合金部件包括:仪表盘纵梁、发动机支架、行李舱内板、发动机安装支架等。其中发动机支架目前应用于雪佛兰科尔维特,而行李舱内板则应用于赛威限量版车型之上。
从目前的应用来看,很容易就能读出镁合金应用面临的困局:成本高,只能从高端车型出发,普及率十分有限。
关于这一点,通用前瞻技术中心的工程师表示:
一方面,镁合金的铸件工艺流程要比传统钢材简化不少,通过这种工艺流程的简化,可以节约一部分生产成本;
另外一方面,供应商的本地化采购显得非常重要,规模化采购的形成能够有效降低镁合金的使用成本;
此外,在对于镁合金的性质、技术掌握得更加透彻之后,可以进行零部件的再设计,来减小使用重量,降低成本。最好的打算是,明年通用将逐步投产镁合金材料。关于镁合金化学性质不稳定、易燃等问题,也有资深的汽车材料人士在现场提出了质疑,但随着技术控制的进步,镁合金的易燃问题已经能够在实验室阶段得到比较好的解决,如”不燃镁合金”等技术的发布。通用目前的镁合金,已经能够达到175℃的高温耐受力。
大而全之中的车联网谋变
事实上,在前瞻技术中心的初步构想里,并不涵盖车联网。在通用中国科学研究院院长杜江凌的建议下,车联网项目被纳入其中,而电子专业博士出身的杜江凌也成为了这个项目的负责人。
通用的车联网前身几乎可以追溯到2003年,也就是十年之前。当时还是小规模的车载导航团队,三四年以前,在吸纳了来自于互联网行业的成员之后,通用正式开启了车联网领域的产品研发。
车联网产品最直接的导向,始终是用户体验,而非自娱自乐。好的车联网产品也一定是用户体验最便捷、功能最贴合需求的产品。这也是通用当初决定融入互联网思维的初衷。
近几年,特别是今年,前装车联网产品有了争鸣的态势。无论是此前的宝马iDrive、奥迪MMI、丰田G-BOOK,还是今年自主品牌抬头的上汽、广汽等车联网产品,围绕用户体验所做的尝试,已经将各家在车联网应用上的差距逐步缩小。在这样的竞争之中,通用更偏重于走大而全的路线。
首先,通用旗下的雪佛兰、别克、凯迪拉克品牌,各自拥有不同的车载系统名称MyLink、IntelliLink以及CUE系统。根据车型定位、用户群体需求的不同,三种车载系统各有侧重,并不完全一致。MyLink更加强调车机与手机的互联,如雪佛兰爱唯欧车型,可以通过连接手机,实现智能导航以及苹果Siri的语音功能。而IntelliLink及CUE系统则偏向传统车机的打造。目前来讲,大部分的车载系统,基本功能并未有显著差别,如实时路况、呼叫中心、语音识别、APP应用等等。想要突出特色,更多的是在功能操作的便捷程度、服务的精细化上加大马力。
与奔驰、不同,通用主张触摸屏的普及,甚至在2012年,凯迪拉克最先配备了电容屏。但在触摸屏与实体按键争论不休的阶段,通用选择了周全之道,除了基本的操作按键被保留,在凯迪拉克、新君越车型上还加装了Multi-Touch触摸式手写输入板。