电动汽车的未来：通用汽车电池技术的革新之路
电动汽车正以前所未有的速度改变着全球汽车产业格局。在这场由“油”转“电”的深刻变革中，电池技术无疑是核心中的核心，是决定电动汽车性能、成本乃至普及速度的关键因素。通用汽车，这家拥有百年历史的汽车巨头，正积极投身这场电池技术的研发竞赛，并不断推出“突破性”的电池技术，旨在抢占市场先机。
革新的起点：奥特能平台的诞生
通用汽车在电动化领域的宏伟蓝图始于其奥特能（Ultium）电动车平台。这一平台被通用汽车视为电气化战略的核心，其最大的亮点在于其灵活的模块化电池系统。奥特能平台并未沿用传统的无模组技术（CTP），而是采用“袋装电池”（PACK）作为基本组成单元，并通过更细致的设计，减少了接线和管道，提升了电池组的能量密度。
奥特能电池的灵活之处在于其模组形式多样，可以根据不同车型的需求调整布局和容量。 例如，皮卡车型可以采用更厚的电池包，而轿车则可以设计得更薄。 这种灵活性使得奥特能平台能够覆盖从轿车、SUV到MPV等不同细分市场的产品需求，并能针对不同地区和消费者需求提供定制化的解决方案。 此外，奥特能平台兼容不同的电芯技术，包括磷酸铁锂、三元锂电池，甚至为未来的锂金属电池和固态电池预留了空间，展现了其面向未来的开放性。
成本的优化与新化学成分的探索
在电动汽车的成本构成中，电池占据了相当大的比例。通用汽车深知降低电池成本对于推动电动汽车普及的重要性。最初，奥特能平台主要采用镍锰钴铝（NMCA）的新配方电池，通过增加铝的含量，显著降低了对昂贵的钴元素的需求，从而有效降低了电池成本。 通用汽车的目标是最终实现0钴0镍的电芯技术。
为了进一步降低成本，通用汽车也在积极探索磷酸铁锂（LFP）电池技术的应用。 LFP电池相比三元电池生产成本更低，安全性更好，且不依赖于钴元素。 通用汽车计划采用LFP电池技术，预计可将电动汽车成本降低高达6000美元。 尽管LFP电池的能量密度相对较低，但通用汽车表示，通过将其装入通常用于容纳三元方形电池的较大电动汽车底盘中，仍能实现超过350英里（约563.27公里）的续航里程。 通用汽车正在与宁德时代等合作伙伴探讨在北美建设LFP电池工厂的可能性，以满足其生产需求。
除了LFP电池，通用汽车还在研发新型的“富锂锰电池”（LMR）。 这种电池化学成分的钴含量和镍含量大幅降低，而锰含量增加，预计能进一步降低电池成本，同时提供接近现有最先进电池的续航里程。 通用汽车认为LMR电池有望在中端市场占据重要份额，将LFP电池推向入门级车型，而高能量密度的镍钴锰电池（NMC）则用于需要更长续航和更高性能的应用。 通用汽车与LG Energy Solution的合资公司Ultium Cells计划从2028年开始商业化生产LMR电池。
技术的突破：硅负极与固态电池
为了提升电池的能量密度和快充性能，通用汽车正在积极推进硅负极技术的应用。 硅作为负极材料，能够显著提升电池的能量密度，并加快充电速度。 虽然目前含硅负极技术主要应用于少量产品，但通用汽车预计未来将在电动汽车电池中融入更多硅材料。 通用汽车相信硅负极技术将有助于弥补石墨负极的效率缺陷，并正在简化相关的生产工艺，以实现大规模应用。
放眼未来，通用汽车也在积极研发固态电池技术。 固态电池被认为是下一代电池技术的重要发展方向，具有更高的能量密度、更快的充电速度和更好的安全性。通用汽车已在固态电池领域取得进展，其新型双极固态电池在2023年荣获了R&D 100大奖。 这种固态电池具有高安全性、高性能和高简化等优势，有望作为汽车低压系统的储能装置，并可能应用于奥特能电动车平台。
市场布局与合作共赢
通用汽车的电池技术革新战略离不开其在全球范围内的市场布局和与合作伙伴的紧密合作。通过与LG Energy Solution成立合资公司Ultium Cells，通用汽车正在美国建设多个电池超级工厂，以确保其电动汽车生产所需的电池供应。 此外，通用汽车还与三星SDI合作在印第安纳州建设新的电池工厂。 在中国市场，通用汽车也积极引入奥特能平台，并与本土合作伙伴如宁德时代进行合作，以满足中国市场的需求。 通用汽车的目标是到2025年在北美实现电动车年产能突破100万辆。
为了更好地与全球电池制造商竞争，通用汽车计划在2027年于密歇根州开设电池研发中心。 同时，通用汽车也投资了人工智能电池材料初创公司Mitra Chem，以加速低成本电池的开发。
未来的展望
通用汽车在电池技术领域的持续投入和创新，为其在电动汽车市场占据领先地位奠定了坚实基础。从灵活的奥特能平台到多元化的电池化学成分，再到前瞻性的硅负极和固态电池技术，通用汽车正构建一个全面且具有竞争力的电池技术体系。 随着新材料的应用和生产规模的扩大，电池成本有望进一步降低，电动汽车的性能将持续提升，从而加速“零排放”愿景的实现。 虽然市场竞争激烈，但通用汽车的电池革新之路充满了潜力与机遇，其能否率先将这些“突破性”技术大规模商业化，并最终引领电动汽车市场，值得我们拭目以待。
