解密寶馬電池和電機核心工廠，看德國工業(yè)制造有多強大！ - 全文

　　德國巴伐利亞州有一座小鎮(zhèn)叫丁戈爾芬格（德語：Dingolfing），這里可以說是寶馬電動汽車的核心制造基地，最近，寶馬集團(tuán)（BMW Group）公開了一些丁戈爾芬格工廠鮮為人知的照片和信息，我們也有機會了解到神秘的高壓電池系統(tǒng)（模塊、電池組）及電機的生產(chǎn)細(xì)節(jié)。

　　丁戈爾芬格工廠一直負(fù)責(zé)電池系統(tǒng)和電機兩個核心部件的生產(chǎn)，幾年前就開始為寶馬Active E和普通混合動力車提供電池系統(tǒng)，例如3系A(chǔ)ctiveHybrid、5系A(chǔ)ctiveHybrid和7系A(chǔ)ctiveHybrid汽車。寶馬集團(tuán)推出i3和i8后，丁戈爾芬格工廠的核心部件產(chǎn)品線擴大到iPerformance下的所有車型，包括i3、i8、225xe、330e和最新的740e。

　　寶馬集團(tuán)已經(jīng)向丁戈爾芬格工廠投入了100多萬歐元應(yīng)對電氣化部件需求，工廠的員工人數(shù)也計劃從現(xiàn)在的100人增加到200人以上，這清楚的表明，插電式汽車的市場未來將快速增長。

　　關(guān)于整個工廠的大體現(xiàn)狀大家已經(jīng)有個印象，接下來就是最核心的電池和電機生產(chǎn)介紹。

　　1.電池技術(shù)

　　未來電動汽車的普及很大程度上取決于電池技術(shù)的進(jìn)步，電池的性能必須滿足續(xù)航力、充電時間、功率輸出、可靠性、耐久性、安全性和成本等一系列客戶要求。

　　電池系統(tǒng)、電機和智能化能量管理系統(tǒng)是寶馬i系和iPerformance車型的eDrive電驅(qū)動技術(shù)的基石。寶馬集團(tuán)決定在早期階段像當(dāng)初研發(fā)傳統(tǒng)發(fā)動機一樣來自己研發(fā)這些電驅(qū)動核心部件，可以在不同情況下，調(diào)整不同具體車型的需求，充分利用動力總成電氣化優(yōu)勢，全面降低油耗和碳排放，同時保持動感的駕駛體驗和性能表現(xiàn)。

　　寶馬的電池組達(dá)到了與豪華汽車匹配的高標(biāo)準(zhǔn)要求。無論是短途或長途，性能表現(xiàn)都需要保持穩(wěn)定，即使可用能量降低，也不會影響駕駛體驗。這就是寶馬自產(chǎn)電池與其他制造商所供電池組的主要區(qū)別。同時，丁戈爾芬格工廠制造的電池組具有更好的溫度適應(yīng)性，只有室外極低的溫度才會對電池性能造成影響，但在這種情況下，寶馬集團(tuán)要求電池可用剩余容量仍然處于較寬的荷電狀態(tài)（SOC）。此外，電池系統(tǒng)設(shè)計要求滿足至少8年的長壽命質(zhì)保期。

　　為實現(xiàn)碰撞安全性、耐久性（可靠性）和電池性能的最佳品質(zhì)，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)過程必不可少，丁戈爾芬格工廠作為電驅(qū)動系統(tǒng)制造中心的意義正在于此。寶馬i系和插電混動車型總是從那些技術(shù)領(lǐng)先的鋰電池制造商那里采購電池，每當(dāng)新一代電池進(jìn)入市場，就會啟動新一輪采購，這確保了寶馬總能用到最好的商業(yè)化電池技術(shù)。

　　寶馬認(rèn)為，只有像對內(nèi)燃機領(lǐng)域那樣，也對電池化學(xué)和電池制造過程有深入了解和研究，才會成功。為此，寶馬集團(tuán)建立了自己的電池研究部門進(jìn)行技術(shù)評估。寶馬的國際研究網(wǎng)絡(luò)覆蓋了電池技術(shù)的整個產(chǎn)業(yè)價值鏈，領(lǐng)域廣泛，甚至包括材料的研發(fā)。只有在電池材料上取得進(jìn)步，才是提升電池系統(tǒng)性能，例如能量密度、充電、功率及成本的最有效杠桿，同時又能達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的可靠性、長使用壽命和安全性。

　　有些研究是寶馬聯(lián)合材料制造商與電池制造商進(jìn)行合作，創(chuàng)新技術(shù)和方法確保了現(xiàn)在和未來的寶馬插電式汽車總能配備最好的電池技術(shù)，也使得丁戈爾芬格工廠具備了更靈活和以質(zhì)量為導(dǎo)向的生產(chǎn)工藝。再往大了說，這絕對有助于讓寶馬在電動汽車細(xì)分市場成為佼佼者。

　　模塊化設(shè)計系統(tǒng)使寶馬的汽車產(chǎn)品能夠兼具標(biāo)準(zhǔn)化與靈活性雙重優(yōu)勢。丁戈爾芬格工廠的產(chǎn)品組合與生產(chǎn)過程的平行關(guān)系從新生產(chǎn)設(shè)備的配置就可以體現(xiàn)出來，新生產(chǎn)車間有大約6000平米劃撥給eDrive電驅(qū)動組件，1500平米專門生產(chǎn)電機和電池模塊，1000平米用于電池組裝，所有設(shè)備的產(chǎn)能都可以在短時間內(nèi)快速擴張一倍，而不影響生產(chǎn)效率。閑置空間還可以進(jìn)一步增加電驅(qū)動系統(tǒng)的整體生產(chǎn)能力。

　　類似的靈活性也體現(xiàn)在eDrive產(chǎn)品組合本身。寶馬開發(fā)一個模塊化設(shè)計系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，不同尺寸、性能、型號的電機和電池可以遵循共享、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計原則和共同的基本特征被開發(fā)出來。標(biāo)準(zhǔn)化和靈活性相結(jié)合，使寶馬有能力覆蓋所有當(dāng)前和未來純電動和插電混動車型的需求。更重要的是，可延展的架構(gòu)相比同級功率和性能的常規(guī)動力車輛，價格更具可比性。模塊化戰(zhàn)略令寶馬i和iPerformance車型的電驅(qū)動組件可以同時在標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)，以這種方式，寶馬能夠靈活的在市場需求變化時做出反應(yīng)，并能夠迅速集成現(xiàn)有生產(chǎn)工藝制造新車型。

　　丁戈爾芬格工廠為寶馬i和iPerformance生產(chǎn)的電池組分成兩個制造階段。第一個是高度自動化階段，將外部采購的鋰離子電池組裝成模塊，每個模塊包含16個電池單元，與連接器、控制器和冷卻系統(tǒng)集成到一起，外覆鋁外殼包裝。電池組需要滿足所裝載的不同車型，通常包含5個或6個模塊。通過螺栓自動固緊，由電氣連接器相連，即使發(fā)生故障，僅需更換單獨的模塊即可，不必更換整個電池組，維修工作量和危險性大大降低，更換模塊僅需把冷卻系統(tǒng)拆解，并不涉及其他構(gòu)件。

　　模塊化設(shè)計原理允許具有共同的基本特征和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電池組，可以定制化匹配不同車型，每個模塊還能夠安裝在車內(nèi)最佳適合空間和預(yù)定位置。

　　電池組的設(shè)計和制造也是寶馬研發(fā)知識傳遞的一個實例。眾多的生產(chǎn)技術(shù)，為寶馬最初i3和i8裝載的電池組帶來了高品質(zhì)和可靠性，自此以后，一直在不斷完善和改進(jìn)。丁戈爾芬格工廠會對外采的電池進(jìn)行初步檢查，保證規(guī)格精確，然后進(jìn)入高度自動化的模塊組裝過程，機器人操作涂層粘接，包裝成組，模塊框架壓焊，布置熱管理系統(tǒng)、激光焊接電芯的連接。

　　成品模塊最后被組成成完整的電池組，丁戈爾芬格工廠目前生產(chǎn)三種不同類型的電池組，使用了被稱為多單元制造工藝（cellular manufacturing process），這種工藝提供了極高的靈活性水平，同時確保效率和質(zhì)量。這意味著電池的制造能力也能夠調(diào)節(jié)，以滿足不斷變化的需求，而新的技術(shù)版本可以容易地集成到生產(chǎn)過程中。

　　此外，車輛空調(diào)系統(tǒng)的冷卻劑回路也被用來冷卻電池，氣態(tài)冷卻劑對電池單元直接冷卻。這種方法確保了高效的溫度控制，由于從蒸發(fā)過程中的熱傳遞是直接的，因此比額外介質(zhì)的加入更加高效，使冷卻系統(tǒng)特別緊湊。同時，也防范了碰撞情況下液體被釋放的風(fēng)險。