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通用汽车的“零事故、零排放、零拥堵”愿景其实也是“四化”的另一种描述,相比其他跨国车企,通用汽车在“四化”方面的“说”上略为低调,但在“做”上完成了大量工作。通用汽车中国ATC在基础研发上尤其是在材料、电池等方面实际上做了很多上游供应商的工作,而且很多研发工作需要耗费长时间的人力和财力投入,需要耐得住寂寞。通用汽车中国科学研究院电池实验室负责人刘海晶告诉我,这么做就是让通用汽车成为一个聪明的购买者,希望有足够的知识和经验来聪明的选购电池。通用汽车在中国实现“零事故、零排放、零拥堵”的愿景离不开ATC所具备的这种基础综合研发能力。这可能就是传统车企的一种“不急不燥”。
相比其他跨国车企在华的投资公司,通用汽车中国办活动的频率不高,甚至可以说基本不办。大型活动几乎都是由其在华合资企业及旗下的品牌来操刀举办。
通用汽车中国在“四化”、“生态系统”、“AI”等这些当下极其热门、高大上但有些用的过于泛滥的词汇及话题方面的传播相比其他友商来说也相对较少。通用汽车中国也不太爱透露诸如销量目标、新能源汽车占比等方面的数字,甚至连销量数据都从常规的每月一报改为每季度一报,高层更是很少露面接受媒体采访。
但每年的通用汽车中国科技日必有干货。这是一年一次通用汽车中国把藏在自己“百宝箱”里的技术和产品拿出来给媒体秀一秀的重要活动。
在去年6月5日举办的通用汽车中国电气化技术体验日上,通用汽车宣布到2023年在华新能源车型总数将在2020年前达到10款的基础上再翻一番达到20款。媒体在当时对电池包括电芯、模组以及电池包在材料、设计、研发、验证测试及组装等方面在通用汽车中国前瞻技术科研中心(ATC)的电池实验室以及位于上汽通用金桥工厂的动力电池系统发展中心(通用汽车全球第二家电池组装机构)有过一次详细的了解和参观。
2018年6月5日通用汽车中国电气化技术体验日上展示的别克VELITE6插混电池包
今年恰逢ATC成立十周年。7月30日,在通用汽车中国总部举办的2019通用汽车科技日也借着这一里程碑展示了ATC的最新创新成果。
ATC由科学研究院、前瞻设计中心及工程中心构成。而科学研究院重点研究先进材料与制造、先进驱动系统、电池设计与制造以及V2X车联网通信技术四大领域。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,ATC所具备的综合研发能力对通用汽车在中国实现“零事故、零排放、零拥堵”的愿景起到关键作用。
通用汽车于2009年成立中国科学研究院着眼于未来5到15年的技术需求,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SuperCruise驾驶辅助技术在中国的应用,搭载此技术的凯迪拉克CT6旗舰轿车已于去年11月上市。
SuperCruise驾驶辅助技术
科学研究院凭借顶尖的科研能力和实干的创业家精神,为新能源汽车和智能网联汽车孵化5-15年内颠覆性的技术创新。前瞻设计中心将以电气化及其他前沿技术趋势为契机,畅想未来交通,专注于为中国及全球市场设计电动车与概念车。目前前瞻设计中心正在扩充规模,吸收本土人才,提升整体能力。而为配合先进技术的应用落地,工程中心将成为通用汽车在中国的智能网联汽车中心。通用汽车将与国内在这一领域最具影响力的国家级创新中心–国汽智联–开展合作,助力构建充满活力的智能网联汽车生态圈。
回顾ATC过去十年的成果,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(MattTsien)先生表示很高兴见证前瞻技术逐步转化成为实际应用。“技术创新推动着汽车行业的变革。通用汽车将充分运用全球优势资源和本土研发体系,深化跨领域合作,与我们的合资企业一起为消费者量身定制出行方案。”
通用汽车中国首席技术专家、通用汽车中国科学研究院首任院长杜江凌博士表示:“我们期待通过基础科学研究在技术源头寻求突破,并通过与供应商和创业公司的开放式创新合作将实验室里的发明投入商业化应用。我们的研究员力争实现创新价值的最大化,造福更多消费者。”
通用汽车中国首席技术专家、通用汽车中国科学研究院首任院长杜江凌博士
通用汽车中国工程中心总监霍凯威 ( 参数 | 询价 | 图片 ) (WilliamHotchkiss)先生表示:“智能网联汽车启发我们关注技术的协同效应,开发整合式的技术方案,并综合提高道路安全和出行效率。创新与合作是我们构建未来个人出行的关键所在。”
创新三部曲
今年的通用汽车中国科技日上最大的亮点当属胡铬合金(HuCrAlloy)这一全新元素组合。
这种高性能、轻量化的铝合金材料具有超高的延展性和抗拉强度,相比常规铸造铝合金减重40%,由科学研究院年轻的材料科学家胡斌博士发明,并以他的姓氏命名。基于这种材料打造的发动机支架座已经被应用于7月18日刚刚发布的2020科尔维特Stingray中置发动机及2019款凯迪拉克北美车型CT6V-Sport。两个重量只有350克的基于这种材料的发动机支架座托起了搭载于科尔维特Stingray的雪佛兰下一代6.2升小缸体V8LT2发动机。
胡铬合金(HuCrAlloy)发动机支架座
这是过去十年通用汽车中国在先进材料研究领域取得的杰出成就之一。
为什么要把铬放在铝合金里?
杜江凌博士在活动中透露,过去几十年,所有教科书、文献、工业界等都普遍认为铬不能加到铝合金里头去,但从来没有人问为什么?胡博士从第一性原理,从物理上进行分析后发现,主要是因为传统铝合金的纯度不够,含有较高比例的铁和锰,当加入铬元素后,铁、锰和铬会行成新的微观元素从而严重影响铝合金的性能。于是胡博士大胆挑战传统观念,把铁和锰比例控制在很低的情况下,再加入铬提升铝合金性能这样一个假设,然后通过多次实验室反复试验,最后证实了他的推断是正确的。
胡铬合金(HuCrAlloy)发动机支架座
“未来,这种新材料的应用前景广阔,比如高度一体化成型、具备能量吸收能力的零部件,”杜江凌博士说。“通用汽车正在和多家供应商共同研究,推广胡铬合金的大规模商业化应用。”
在电池设计与制造方面,科学研究院的另外一大研究成果是高功率电池。
电池制造实验室-科研人员进行电芯样品试制
电池团队在实验室里通过研究发现,当把两种性能完全不同的储能材料放在一起做成电极的时候,发明了一种新型高功率电池。这种电池拥有非常奇特的超高的低温功率特性和优异的高温耐久性。这样的材料非常适合于高功率电池,显著提高电池的安全性,具有巨大的应用前景。经过进一步开发验证,研发出量产原型。
电池研发实验室-研究人员正进行电芯性能测试
“最近,这一创新技术正式授权给了两家国际电池供应商进行量产。未来,这种电池不仅可以运用于通用汽车的产品,也可以拓展到汽车行业之外,”杜江凌博士透露。
杜江凌博士分享的这两个案例离不开创新的原动力:人才。目前科学研究院拥有一支国际一流的队伍,100%为本土人才,其中博士学位超过一半。他表示,这些科研人员不仅是才华横溢的科学家,勇于探索、敢于打破常规,同时也是创业家,具备将创新付诸实施、投入商业化应用的能力。他把科学研究院的创新之路用“三部曲”来概括:
第一步:AhaMoment巧思。科学家坚持“第一性原理”,从技术的理论源头开始寻求创新。当他们提出了一个科学假设或者绝妙的想法,这就是灵光一现的AhaMoment。第二步:SoWhat?明辩。不能满足有一个科学发现。这个新的发现有什么意义呢?带来什么样的商业价值?科学家要从市场需求、成本、应用等多个角度来评估它的商业潜力。
第三步:ThenWhat?笃行。一旦发现了商业价值被确认,主动战场目标锁定,如何来制定技术验证方案,如何和供应商开发产品实现量产。科学家的创业家精神在这个阶段非常关键,他们会和供应商一起对创新技术进行验证,最终找到应用解决方案,造福于消费者。
实际上,科学研究院的电池研究团队是和中国新能源汽车产业一起成长起来的。
2009年,中国首次提出新能源汽车发展战略。同年,电池实验室在ATC建设,并于2012年正式投入运营。
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
杜江凌博士透露,电池实验室从电池最小的单元电芯开始,与供应商深度合作,共同研发,确保电动车的安全性、可靠性、耐久性。整个研发流程是,先在电池材料实验室开展电池化学材料成分和电池单体设计等研究,再到电池制造实验室生产原型电池,然后进行3-5年的验证及产品化工作。最后和供应商一起,把研究成果进行量产,应用到通用汽车的产品上。
2018年6月5日通用汽车中国电气化技术体验日上展示的锂电池组件
之前提到的新型高功率电池就是这样一个创新全周期的例子。
杜江凌博士透露,在全面进入电气化、零排放的新的阶段,电池实验室将进一步加强固态电池的研发。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。
“它实际上是电化学的珠穆朗玛峰,我们希望我们的电池团队能在今后十年攀登上世界最高峰,把固态电池研究做出非常好的结果,”他说。
电池测试实验室-单体电池测试实验室有96个测试通道,接近于沃伦实验室的120个测试通道
在先进驱动系统方面,科学研究院的先进驱动系统实验室参与了通用汽车全球首款无级变速箱的开发,在实现节能减排的同时提升动力性能。这一变速箱已在中国大规模投入量产。两年前,先进驱动系统实验室开始了面向电气化的转型,并在今年第一季度正式完成实验室的升级改造,将其打造成为通用汽车全球最先进的用于电机与电控研究的实验室之一。未来,它将全面转向电气化研究,专注于打造高效的电控和强劲的电机。
在V2X车联网通信技术方面,科学研究院致力于在中国市场推进V2X技术的标准化与规模化应用。其中有几件行业的大事,通用汽车都是重要的参与者:
-2016年,通用汽车在中国首次演示基于V2X车联网通信应用
-2017年,通用汽车参与制定的中国首部V2X应用层标准正式发布
-2018年,通用汽车参与首次跨行业C-V2X应用演示,并发布了面向“零拥堵”未来的车路协同新型平台白皮书
2018年11月,在2018中国汽车工程学会年会期间,通用汽车参与了蜂窝车联网通信(C-V2X)跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂商的“三跨”互联互通应用展示
杜江凌博士表示,V2X车联网,是智能网联汽车的关键技术,也是他个人专注的领域。通用汽车是这个技术领域的先行者和领导者,拥有十几年的丰富经验。
“目前,中国市场在V2X的应用方面处于国际领先水平。未来,我们会进一步研究以V2X为基础的智能驾驶系统,为在中国实现基于先进车路协同的“零拥堵”交通做出贡献,”他说。“电动车和智能网联汽车的发展为先进材料研究带来了全新的机遇和无限可能。支持电气化、网联化的汽车零部件和整车架构,将是这个领域下一个十年的研究重点。”
杜江凌个人职业生涯的下一个十年的新起点是,在继续担任通用汽车中国首席技术专家的同时代表通用汽车风险投资部门对中国具有技术创新及商业模式创新的创业公司进行战略投资,使内部创新和外部创新形成完美结合。风险投资部门成立于2010年,是通用汽车推动开放式创新的关键力量。
杜江凌博士表示,通用汽车风险投资部门成立以来主要聚焦在美国的初创公司,很多投资项目都和通用汽车内部能力形成了有力互补。比如,SuperCruise驾驶辅助系统在美国采用的地图就来自于这个部门投资的公司Ushr。
“目前,在智能网联汽车、新能源汽车等领域,中国正在经历飞速的变革和发展。我们希望在今后十年,对中国那些具有技术创新及商业模式创新的创业公司加强战略投资。我们将结合通用汽车内部的创新,把我们的创新水平提到新的高度,”他说。“我们关注的技术领域是和通用汽车的愿景和技术发展方向是一致的,即电气化、网联化、自动化和共享化。通用汽车中国科学研究院身处变革的前沿,不仅将坚持内部创新的机制,还将与初创公司开展合作。”
中国对于实现“三零”愿景至关重要
钱惠康在活动致辞中表示,中国已成为具有全球影响力的创新中心,对于实现“零事故、零排放、零拥堵”的未来至关重要。通用汽车始终致力于在中国市场推出最前沿的科技,惠及广大消费者。
2009年,通用汽车中国前瞻技术科研中心成立,在中国建立世界级的科学研究与技术开发能力。该中心实现了覆盖前瞻设计、前瞻工程、前瞻研发“三位一体”的格局。在设计和工程领域,它与1997年成立的合资公司–泛亚汽车技术中心(PATAC)–有效实现资源互补。
钱惠康在采访中透露,ATC与PATAC在中国市场的侧重点各有不同。后者主要侧重于投放到市场的终端产品的开发及应用,而前者是通用汽车全球研发、前瞻设计和工程布局中的重要力量,这个中心的研究人员、设计师、工程师既要关注全球的技术趋势,也要关注中国特色的市场需求。过去几年,ATC的工程中心开展了很多概念车的开发工作,包括和上海交通大学合作的EN-V2.0电能网联概念车共享项目,未来还将继续开拓智能网联汽车领域。ATC依托本土技术实力,为中国定制出行方案,技术成果也会应用于全球。ATC拥有一支出众的工程师、科学家、设计师团队,不仅了解中国的独特需求,也能够支持通用汽车在全球层面的发展。
“从设计中心和实验室输出的创意和创新,为我们的工程师打造契合本土需求的出行方案铺好了道路,”他说。“整合与集成是工程师的秘诀。他们以实际行动将愿景逐步转变为现实,支持我们稳步迈向‘零事故、零排放、零拥堵’的美好未来。”
钱惠康重申,以消费者为中心是通用汽车的基本原则。ATC将依托过去十年积累的深厚的本土技术实力,为中国市场量身定制出行解决方案,满足中国消费者的需求。而中国市场正处于汽车行业转型变革的前沿,中国消费者更乐于拥抱新的技术与生活方式这一特点也大力驱动了创新实践。
他表示通用汽车将秉持“开放式创新”的理念,与拥有相同愿景的合作伙伴共同努力,加速推动中国和全球汽车产业的发展。
通过与中国智能网联汽车领域最具影响力的国家级创新中心国汽智联的合作,通用汽车期待与其他汽车制造商、供应商、研发机构等业内同仁共同构建一个充满活力的智能网联汽车生态圈。这样的合作机制也能让通用汽车深入了解相关法规和标准,从而更好地把技术推向市场,惠及消费者。
“为了打造整合式出行解决方案,中国提出了智能网联汽车这一独特的技术路线。我们希望通过已经建立的本土技术实力和资源,与中国的合作伙伴一起开发整合式的出行解决方案。和国汽智联的合作就是一个很好的例子,”钱惠康说。
基于通用汽车全新一代电子架构的全新凯迪拉克CT5将于9月5日在成都车展亮相
未来,通用汽车还将继续携手合资企业–上汽通用和上汽通用五菱–加快先进技术投入应用的速度,不断满足消费者对创新技术的需求。宝骏正在积极打造“年轻、智能、网联”的品牌基因,并已在广西柳州开展智能驾驶道路测试。继SuperCruise驾驶辅助技术去年在中国推出后,通用汽车全新一代电子架构今年也将引进中国,率先搭载于即将亮相成都车展的凯迪拉克全新CT5,并逐渐推广到其他全球品牌。该架构将为各类相互协同的先进技术提供系统支持。
主编点评:
通用汽车的“零事故、零排放、零拥堵”愿景其实也是“四化”的另一种描述,相比其他跨国车企,通用汽车在“四化”方面的“说”上略为低调,但在“做”上完成了大量工作。通用汽车中国ATC在基础研发上尤其是在材料、电池等方面实际上做了很多上游供应商的工作,而且很多研发工作需要耗费长时间的人力和财力投入,需要耐得住寂寞。通用汽车中国科学研究院电池实验室负责人刘海晶告诉我,这么做就是让通用汽车成为一个聪明的购买者,希望有足够的知识和经验来聪明的选购电池。通用汽车在中国实现“零事故、零排放、零拥堵”的愿景离不开ATC所具备的这种基础综合研发能力。这可能就是传统车企的一种“不急不燥”。
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