211service.com
GM öppnar ett batteriforskningslabb för volten
Denna vecka, GM öppnade officiellt ett 3 000 kvadratmeter stort batterilabb vid sitt tekniska center i Warren, MI. Laboratoriet används för att testa battericeller och batteripaket för det kommande Volt plug-in hybridfordonet, som företaget säger att det kommer att fortsätta att utveckla, trots sin senaste konkursansökan.
Batteritest: Två litiumjonbattericeller från batteritillverkaren LG Chem testas i GM:s nya batterilabb.
Det nya batterilabbet är en del av GM:s strategi att utveckla sina egna batteripaket, precis som man nu utvecklar sina egna bensinmotorer. Faktum är att batterilabbet upptar utrymme som en gång ägnades åt utveckling av drivlinor för inre förbränning.
När GM:s ingenjörer utvecklar ett batteripaket för fordonet är en av de återstående nyckelfrågorna hur hållbara batterierna kommer att visa sig. Labbet kommer att tillåta ingenjörerna att testa förpackningarna under extrema förhållanden för att avgöra om de kommer att hålla under bilens livstid.
Fritz Henderson, GM:s nya VD, använder Volt och batterilabbet för att markera en ny riktning för biltillverkaren. Henderson kallade nyligen labbet för vår framtids livsnerv och sa att den nya GM har för avsikt att bli ledande inom dessa teknologier när den väl kommer ur konkurs. Volt, ett fordon som kommer att drivas enbart på batteri i 40 miles, och sedan använda en gas- eller etanoldriven generator för att leverera el för att utöka sin körräckvidd, är planerad att börja produceras i slutet av nästa år.
När företaget slutför arbetet med batteriet för den första generationens Volt, utvecklar det också batterier för den andra och tredje generationen av fordonet, vilket innebär att man utvärderar olika batterimaterial och celler för att hitta sådana som lagrar mer energi, vilket gör det möjligt att använda färre av dem.
Labbet har två huvudsektioner: en för att utvärdera battericeller från olika leverantörer, och en för att utvärdera prestandan hos batteripaket – celler förpackade med elektronik och system för kylning och uppvärmning av cellerna för att hålla dem vid ett optimalt temperaturområde. Batteripaketen innehåller en typ av litiumjonceller som kan brytas ned av extrema temperaturer.
Inne i labbet laddas och urladdas förpackningarna samtidigt som de utsätts för höga och låga temperaturer samt extrem luftfuktighet. Ingenjörer kan också simulera olika höjder genom att placera förpackningarna i barometriska kammare. Så ingenjörerna kan simulera förhållanden längs en fuktig, varm kustlinje vid havsnivån eller på toppen av ett torrt och kallt berg. De kan också efterlikna väglag med en maskin som skakar batteripaketen. Förhöjda temperaturer, som påskyndar åldringsprocessen för batterimaterial, används för att bekräfta en tioårig livslängd för batterierna med cirka två års tester. Förutom att de testas i batterilabbet utsätts förpackningarna för tester i faktiska fordon både på vägen och i en klimatstyrd vindtunnel. Hittills har mer än 100 batteripaket byggts för testning.
Även om GM planerar att designa och bygga sina egna batteripaket, kommer det att förlita sig på andra tillverkare för att leverera de celler som utgör förpackningarna. Labbet kommer att användas för att bedriva forskning i samarbete med dessa leverantörer för att förbättra celldesignen. Vissa GM-forskare utvecklar också nya cellmaterial, säger Ramona Ying, en GM-batteriforskare, även om de i slutändan måste arbeta med leverantörer för att bygga cellerna.
Labbet är utformat så att ingenjörer runt om i världen kan samarbeta på distans kring batteriutveckling. Ingenjörer kan övervaka och kontrollera testutrustning i labbet på distans: de på labbet kan kommunicera med ingenjörer på andra GM-batterilabb i New York och Tyskland, såväl som med forskare vid University of Michigan som är en del av en ny GM-sponsrad batteriingenjörsprogram där.
Volts batteri- och generatorsystem designas för att fungera med en mängd olika fordon. GM har redan tillkännagett en europeisk variant av Volt, samt en Cadillac konceptbil som skulle använda liknande teknik. Men GM-chefer denna vecka avböjde att förutsäga hur stor andel av framtida GM-fordon som kommer att använda tekniken. Batterier är dyra, och Volt förutspås kosta mer än $40 000, vilket kan begränsa dess överklagande. Denise Gray, GM:s chef för energilagringssystem, säger att den största utmaningen för andra och tredje generationens Volt-batteripaket, som utvecklas i det nya labbet, är att sänka kostnaderna.
Ny teknik är dyr, så generation ett kommer att bli ett dyrt batteri, säger Gray. Vi har mål att få ner priset en hel del för att göra det till en hållbar verksamhet i framtiden.