Ultium. To je název, který společnost General Motors dala sadě hardwaru a softwaru, od kterého očekává, že jej přenese do budoucnosti elektromobilů. Je to slovo zjevně vytvořené některými typy firemního marketingu, které kombinuje slova „ultimátní“ a „optimální“, aby naznačovalo odvážný nový svět, kde GM bude dominovat konkurenci s nejlepšími možnými elektrickými vozidly.
Jedna věc je vytvořit nový marketingový buzzword. Něco jiného je postavit něco, co odpovídá humbuku. Lidé v Trend motoru se hluboce ponořili do magického tajemného světa Ultia a získali určité poznatky o tom, co to je – a co není.
První věc, na kterou neohrožený písař sáhne MT chceme, abychom věděli, že Ultium není „platforma“ ve stejném smyslu, jako je platforma podvozek Volkswagen MEB. Jde spíše o koncept, kombinaci bateriových sad, motorů a softwaru určeného k podpoře široké škály vozidel od velkých po malá, široká a úzká, od 2 po 9 pasažérů, od sportovních vozů až po lifestylová vozidla, jako jsou obscénní Hummer EV.
„Je to sdílený modulární bateriový systém napájející rodinu souvisejících motorových/pohonných jednotek pod bedlivým dohledem a přísnou kontrolou softwarového operačního systému Ultifi běžícího na nejnovější elektrické architektuře Vehicle Intelligence Platform společnosti GM,“ Trend motoru zprávy. „[Je to] plán GM k ziskové elektrifikaci své flotily sdílením co největšího množství drahého hardwaru – bateriových článků a monitorovacího systému, základní architektury motoru a operačního systému. Díky tomu jsou nevídané elektrifikované podpěry škálovatelné napříč produktovým portfoliem. GM předpokládá asi 19 kombinací baterií a motorů.“ Naproti tomu GM má dnes ve svém portfoliu vozidel 550 kombinací motor/převodovka.
Základy baterie Ultium
Baterie Ultium využívá velké 23″ x 4″ x 0.4″ pouzdrové články, které balí energii hustěji než válcové články. (Více na toto téma viz baterie CATL Kirin.) Každá z nich váží asi 3 libry, pojmou 0.37 kWh energie, lze je uspořádat vertikálně nebo horizontálně tak, aby vyhovovaly prostorovým požadavkům, a jsou obvykle spojeny do 24 článkových modulů. Údajně se vakové články v případě potřeby snadněji vyměňují a snáze se recyklují.
Baterie Ultium NMCA využívá o 70 % méně kobaltu než baterie v Chevy Bolt. Hliník údajně zpevňuje elektrody a pomáhá předcházet vzniku dendritů během rychlého nabíjení. To prodlužuje užitečnou životnost baterie a snižuje obavy z častého rychlého nabíjení DC.
Ultium je prvním, kdy budou jednotlivé články baterie bezdrátově monitorovány, aby se zkontroloval stav baterie, aby se zjistily potenciální problémy s určitými šaržemi baterií nebo případy použití. Lze si jistě představit, že problémy s baterií Chevy Bolt měly ruku v tom, že ukázaly inženýrům v GM potřebu takového systému, i když to je z naší strany spekulace. Systém také umožní bleskové přeprogramování při dovybavení novějších chemických baterií nebo při změně použití sady pro druhé použití jako úložiště baterie.
Tato schopnost osadit bateriové články vylepšenými chemickými látkami by mohla být v budoucnu důležitá. GM spolupracuje se společností SolidEnergy (viz náš první příběh o této společnosti z roku 2016) na polotuhých bateriích, u kterých se očekává, že budou mít dvojnásobnou energetickou hustotu než dnešní pouzdrové články při o 40 % nižších nákladech. Teoreticky by každý majitel EV s vozidlem založeným na Ultiu mohl tyto vylepšené články dovybavit na stávající vozidlo díky softwaru Ultifi. Zda by to bylo ekonomicky proveditelné, je v tuto chvíli nezodpovězenou otázkou.
Každý 24článkový bateriový modul Ultium uchová 8.9 kWh elektřiny. Teoreticky by 6 modulů mohlo vytvořit 50 kWh baterii pro malá, lehká (a méně nákladná) vozidla nebo 200 kWh sadu pro větší a dražší vozidla. Potřebujete větší rozsah? Stačí přidat další modul nebo dva.
Náklady na nejnovější baterie Ultium se údajně pohybují kolem 100 USD za kWh – jedna desetina nákladů na baterii pro Chevy Volt, když byla poprvé uvedena do prodeje před 7 lety. Baterie Ultium budou pracovat při 400 voltech a budou schopny stejnosměrného rychlého nabíjení s výkonem až 250 kW. Hummer EV bude používat dvě z těchto 400voltových sad virtuálně zapojených do série k simulaci 800voltového systému během nabíjení, což umožňuje nabíjení až 350 kW.
Základy motoru Ultium
Systém Ultium nabídne tři olejem chlazené motory s axiálním tokem. Dva motory s permanentními magnety nabídnou výkon 241 nebo 341 koní. Třetí motor je střídavá indukční jednotka s výkonem 83 koňských sil, která bude použita k zajištění schopnosti pohonu všech kol bez elektromagnetického odporu při doběhu spojené s motory s permanentními magnety. Všechny tři motory lze sestavit pomocí běžného nářadí a všechny mají integrovaný redukční pohon a výkonový měnič. Software pro řízení motoru upravuje vstupní výkon každých 10 milisekund, což pomáhá dosáhnout účinnosti motorů téměř 97 %. Zpočátku budou tyto tři motory nabízeny v celkem 5 různých konfiguracích pohonu.
Operační systém Ultifi
Vozidla GM založená na architektuře Ultium budou využívat to, co The General nazývá Ultifi, operační systém založený na Linuxu, který umožňuje bezpečné aktualizace vzduchem, komunikaci mezi vozidlem a vším a elektronický obchod. Sem směřuje budoucnost automobilů.
Trend motoru říká, že Ultifi je navrženo tak, aby pro General Motors dělalo dvě věci – zvyšovalo loajalitu zákazníků a generovalo nový tok příjmů tím, že nabízí předplatné streamovaného obsahu a služby concierge až po prodej trvalých upgradů nebo pronájem dočasných funkcí po celou dobu životnosti vozidla. Některé z těchto penězotvorců zahrnují:
- Autorizace vozidla pomocí kamery směřující k řidiči a softwaru pro rozpoznávání obličeje
- Automatické zavírání oken/střechy na základě odkazů na místní předpověď počasí
- Aplikace Planetárium využívající polohu GPS k indikaci blízkých souhvězdí hvězd na obrazovkách infotainmentu
- Režim Gesundheit, který zavírá okna a aktivuje recirkulaci vzduchu, když je množství pylu vysoké
- Monitorování okolního provozu za účelem zjištění zledovatělých/kluzkých míst, výmolů, překážek atd.
- Vylepšené nastavení pohonné jednotky a odpružení pro použití během závodních dnů
Jídlo sebou
General Motors je ze své budoucnosti elektromobilů docela nadšený a má pocit, že bude plně konkurovat nabídkám konkurenčního Fordu v crosstownu; evropské značky jako Volkswagen, Mercedes a BMW; asijské společnosti jako Toyota, Honda, Hyundai a Kia. (Zda čínská auta někdy najdou trh v Americe, pravděpodobně závisí více na politice než na ekonomice.)
Všichni výrobci hledí na vyhlídky na generování nových zdrojů příjmů díky zázrakům digitální komunikace. Tesla uvažuje o zpřístupnění plného samořízení na základě „podle potřeby“ za poplatek. Je to skvělá vyhlídka pro výrobce, ale bude to hit u řidičů? To je otázka, na kterou dá odpověď jen čas.
Máte tip na CleanTechnica? Chcete inzerovat? Chcete navrhnout hosta pro náš podcast CleanTech Talk? Kontaktujte nás zde.
Naše nejnovější video EVObsession
Nemám rád paywally. Nemáte rádi paywally. Kdo má rád paywally? Zde v CleanTechnica jsme na chvíli implementovali omezený paywall, ale vždy to bylo špatné – a vždy bylo těžké rozhodnout, co bychom tam měli dát. Teoreticky váš nejexkluzivnější a nejlepší obsah jde za paywall. Ale pak si to přečte méně lidí!! Rozhodli jsme se tedy, že zde v CleanTechnica zcela zrušíme paywally. Ale.
Stejně jako ostatní mediální společnosti potřebujeme podporu čtenářů! Pokud nás podporujete, vkládejte prosím trochu měsíčně, abyste pomohli našemu týmu napsat, upravit a publikovat 15 příběhů o čistých technologiích denně!
V březnu 2020 společnost General Motors odhalila základní základ svých elektrických vozidel nové generace, technologii nazvanou Ultium. Co je to? Jednoduše řečeno, je to modulární platforma EV a vysokokapacitní baterie, kterou lze použít pro nejrůznější aplikace.
Vůdcem v Kanadě bude crossover Cadillac LYRIQ 2023, který bude k dispozici na podzim roku 2022 a rezervace budou zahájeny letos v září. Po něm bude v roce 2023 následovat GMC Hummer EV, plně elektrická reinkarnace kontroverzního amerického plynového žroutu.
- Také: Levný elektrický pickup GMC následuje Hummer EV
- Také: GM investuje o 30 procent více do elektrických a autonomních vozidel
Flexibilita a efektivita
V nedávné prezentaci pro média včetně Průvodce autemAndy Oury, technický vedoucí pro bateriové sady, vysvětlil, že platforma Ultium má jedinečnou flexibilitu při použití pouzdrových článků naskládaných buď vertikálně (pro pickupy a SUV) nebo horizontálně (pro výkonná vozidla), čímž se optimalizuje ukládání energie baterie a její uspořádání. Je spárován s řadou pěti vyměnitelných pohonných jednotek a tří motorů umožňujících různé konfigurace hnacího ústrojí (FWD, RWD, AWD, performance AWD).
Většina elektromobilů s pohonem Ultium bude mít jednodílné 400voltové baterie a až 200 kW rychlonabíjení, zatímco velká vozidla jako Hummer EV budou mít dvoudílné 800voltové baterie a 350 kW rychlonabíjení. .
Bateriové články Ultium obsahují nikl, kobalt, manganový hliník (NCMA), který byl navržen tak, aby snížil obsah kobaltu o více než 70 procent. Ve srovnání s Chevrolet Bolt EV, který spoléhá na baterii LG Chem, se inženýrům GM podařilo snížit hmotnost baterie o 25 procent a počet vnitřních připojení o 55 procent. Články mají také o 60 procent větší kapacitu.
Fiona Meyer-Teruel, vedoucí bateriové elektroniky a komunikačních systémů, trvala na skutečnosti, že GM bude první automobilkou, která použije téměř zcela bezdrátový systém správy baterie (až o 90 procent méně vodičů a konektorů) pro sériová EV. To může pomoci prodloužit dojezd nabíjení vytvořením celkově lehčích vozidel a otevřením dalšího prostoru pro více baterií. A díky rozšířené možnosti bezdrátové aktualizace bylo možné systém časem dokonce upgradovat o nové softwarové funkce.
O jakém rozsahu tedy mluvíme? Baterie Ultium s výkonem až 200 kWh by podle nejnovějších odhadů GM umožnily řidičům ujet až 725 kilometrů na plné nabití. Základní verze dosáhnou dojezdu blíže 400 kilometrům. Mezitím očekávejte zrychlení z 0-100 km/h na pouhé tři sekundy.
Opětovné použití a recyklace
Jak zdůraznil Pablo Valencia Jr., vrchní manažer pro životnost baterií a infrastrukturu nabíjení, baterie Ultium od GM se vyznačují modulární konstrukcí, která usnadňuje opětovné použití nebo recyklaci než současné konstrukce baterií pro elektromobily.
Když už jsme u toho, nově oznámené partnerství se společností Li-Cycle, která má zařízení v Ontariu, umožní recyklovat až 100 procent odpadu z výroby bateriových článků, včetně kobaltu, niklu, lithia, grafitu, mědi, manganu a dalších. hliník. Hydrometalurgický proces, jehož prostřednictvím budou tyto materiály baterií recyklovány, produkuje o 30 procent méně skleníkových plynů než tradiční procesy.
Ontario je také domovem zkušebních prostor GM pro chladné počasí. Kliknutím na odkaz zobrazíte, jak jsou vozidla testována včetně EV.
