通用汽车打造电动汽车未来的迷你工厂内部

如果您开车经过通用汽车位于密歇根州沃伦的庞大园区，您可能会忽略隐藏在这片 710 英亩空间上游的两座相邻的无名白色建筑。这些总面积达 50 万平方英尺的建筑内，是一个仍在进行中的大型建筑项目。竣工后，它将成为通用汽车新电池开发中心的所在地，该汽车制造商正在该中心全力打造新的原型电池，目标是削减电动汽车的成本。通用汽车必须加快生产速度、降低成本，才能实现大批量销售价格实惠的电动汽车的目标。这些电动汽车不仅要与长期销量领先的特斯拉竞争，还要与迟早登陆美国的大量中国电动汽车竞争。尽管美国的电动汽车销量似乎正在趋于平稳，但美国要想与全球领先的电动汽车市场中国进行可靠的竞争还有很长的路要走。由于伊朗战争，今年汽油价格上涨了 40%，对新车和二手电动汽车感兴趣的购物者数量激增，但大多数车型的价格低于当今新车平均 50,000 美元的价格。尽管通用汽车在美国销售的电动汽车数量仅次于特斯拉，但由于电池组占总成本的 30% 至 40%，其大部分产品线仍然过于昂贵。在九月初的一次旅行中，戴上安全帽、安全眼镜和反光背心后，我近距离看到了通用汽车将用来制造这些更新、更便宜的电池的工具：用于混合电池浆料的大桶、将电极材料沉积到薄膜上的涂布机，以及将矿物质转化为储存和输送能量的电池过程中执行其他十几个步骤的机器。我参观的工厂将是一家小批量工厂，让工程师可以对来自价值数十亿美元的巨型工厂的大批量生产进行原型设计。新工厂表明，通用汽车正在打一场持久战，致力于开发新电池，以减少或不使用中国在全球控制的矿物。尽管美国科学家对大多数新的细胞化学物质进行了最初的研发，但亚洲公司才是开发、完善这些化学物质并将其投入批量生产的公司。中国经过 15 年的努力，在全球范围内控制了当今电池所用矿物（尤其是钴、镍和稀土）的供应和加工，这意味着未来的电池必须使用不同的矿物来摆脱该国的主导地位。一个例子：通用汽车公司的新型 LMR（即富锂锰电池）仅使用很少的钴或镍。第二个：今年春天，通用汽车宣布正在与初创公司 Peak Energy 合作开发用于储能的钠离子电池。将此类新化学物质走出实验室并投入批量生产可能需要十年或更长时间。但通用汽车并没有那么长的时间。届时中国可能已经向美国人出售电动汽车。该公司的电池工程师相信，利用底特律以北 15 英里的那些匿名建筑内的新设施，可以在比预期更短的时间内为电动汽车和电池储能系统推出新的电池化学物质和格式。公司的未来将取决于能否成功。一名工程师在通用汽车新的电池开发中心检查辊压系统。图片：通用汽车 6 月，通用汽车电池沙皇库尔特·凯尔蒂 (Kurt Kelty) 告诉我，新的电池开发中心 (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”。目的是填补新电池的创建和原型制作以及将其投入大批量生产之间缺失的环节。 BCDC 负责人 Mo Gallegos 估计总成本为 9 亿美元。在最大产量下，BCDC 可能会生产 4 至 5 吉瓦时的电池。但目标不是数量，而是数量。这是质量。在这个 500,000 平方英尺的实验室里，我看到了制造电池所需的大部分机械，从形成电池电极的涂层混合浆料到首次为成品电池供电的充电硬件。该小型工厂将用于多种电池化学和不同形式的生产，从棱柱形电池开始。其目的是测试工业电池制造工艺，在大规模实施之前验证和优化生产技术和配方。虽然 BCDC 将生产实际的工作电池，但其产量和速度将远低于全规模电池工厂的生产线。然后，通用汽车的电池开发商将从该过程测试中获得的知识转移给其电池生产合作伙伴，后者将把新设计全面量产。其中可能包括 Ultium Cells LLC 运营的两家工厂，Ultium Cells LLC 是通用汽车与其电池合作伙伴 LG Energy Solution 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，为通用汽车的电动汽车系列（不包括 2027 年款 Bolt）生产大型镍锰钴铝软包电池。第二个，在Spring Hills