通用汽车的电动未来取决于新电池——而这座建筑

通用汽车位于底特律郊外的庞大沃伦技术中心的建筑地标中隐藏着该汽车制造商斥资9亿美元押注其电动未来的新基石。

这对占地500,000平方英尺的不起眼的灰白色盒子是通用汽车新电池开发中心的所在地，看起来可能并不起眼。但通用汽车计划将电动汽车成本削减近10% 的关键在于其内部。

在一些汽车公司减少电动汽车生产之际，通用汽车的新电池开发中心是重启的一部分。通用汽车告诉TechCrunch，这将使其能够比计划提前一年将一系列低成本的新电池推向市场。

通用汽车也未能幸免于美国电动汽车市场的低迷。去年，这家汽车制造商花费了16亿美元重新配置其电动汽车产能，并在此过程中解雇了数千名工人。据报道，该公司还暂时搁置了全尺寸电动卡车和SUV的更新。

为了让其电动汽车战略重回正轨，通用汽车电池和可持续发展副总裁Kurt Kelty将公司的成功归功于一种名为LMR的新型电池化学物质。 Kelty曾在Tesla领导电池技术，在他为公司工作的两年里，该产品已成为他的标志性产品。

“这确实将成为我们的面包和黄油，”凯尔蒂告诉TechCrunch。 “这将是我们的主要产品线。”

通用汽车停止推出电动汽车的做法反映了美国更广泛的电池行业的情况，该行业在过去几十年中断断续续地发展。早期的初创公司并没有兑现他们的承诺，最近，来自中国公司的激烈竞争迫使汽车制造商和电池制造商重新考虑他们五年前制定的计划。

在通用汽车，这种压力导致Ultium的寿命缩短，Ultium是支撑其当前电动汽车的品牌电池平台。与该行业的许多公司一样，这家汽车制造商在一种昂贵但功能强大的电池化学物质上投入了大量资金，称为NMC（镍锰钴）。不断上涨的材料成本和中国在关键矿产方面的主导地位使电动汽车价格高于预期。 NMC不会消失，但在通用汽车，它将仅限于通用汽车的高端汽车。

取而代之的是，通用汽车一直在开发LMR（富含锂锰），据称其能量密度几乎与NMC一样，但其成本与LFP（磷酸铁锂）等更便宜的化学品相当，后者为雪佛兰Bolt等低端车型提供动力。

GMin去年推出LMR时表示，在像雪佛兰Silverado EV这样的卡车中，新化学物质应该能够保留车辆400多英里的大部分续航里程，同时将成本削减至少6,000美元。对于中档车型来说，这将使其与汽油版车型相差无几。

发现新的电池化学物质是一回事。制造千兆瓦时的电力是另一回事，尤其是按照电动汽车行业的发展速度。面对比亚迪等汽车巨头和宁德时代等电池巨头的压力，通用汽车表示，希望在2028年之前让LMR车辆上路。如果通用汽车想要在最后期限前完成任务，则需要新的电池开发中心来交付。

新大楼是通用汽车电池战略的基石。该公司于2022年开设了华莱士电池创新中心和第一家超级工厂。缺少的是一种将华莱士取得的突破与田纳西州和俄亥俄州工厂车间联系起来的方法。

内部人士称该设施为BCDC，它类似于一条试验线，但规模更大。全面投入运营后，该工厂每天可生产约2,500个电池，即每年约半吉瓦时。它将在隔壁的华莱士电池研究中心小批量开发电池（每天大约30到50个），并确定它们是否准备好投入生产。

掌握电池配方

许多新电池的配方在达到商业规模时都无法交付，而且公司没有多年的时间来解决这些问题。据麦肯锡的报告，如果一种新化学物质在生产线上18个月内不能达到85% 的产量，则不应被认为具有商业可行性。

这些挑战类似于使用适合四口之家的食谱并将其扩大到容纳400名宾客的婚宴。这也不仅仅是工厂的绝对吞吐量。研究中心生产的电池是小型纽扣电池，但电动汽车电池组中的电池看起来更像是一块小切菜板。

“一旦你学会了如何制作华莱士的食谱，那么你就必须弄清楚，如何大量制作这个菜谱？”凯尔蒂说。 “从纽扣电池到大尺寸电池，你确实学到了很多东西，因为它不能完美传输。”

BCDC的目的是减少这一步的痛苦。

该工厂的一次试运行成本约为20万美元，远低于全尺寸Ultium工厂。凯尔蒂说，当BCDC团队有信心确定流程时，向全面生产的过渡应该会更容易。 “他们之间的设备几乎是一样的，所以交接应该不会那么困难。”

BCDC比田纳西州280万平方英尺的Ultium电池工厂小一两个数量级。 Ultium工厂每年生产约300,000个电池，即价值45吉瓦时。 BCDC的生产线较少，生产的电池数量约为百分之一，其混合电池材料的混合罐容量为40升，而不是2,000升。 BCDC虽然规模较小，但仍比隔壁的华莱士中心大一个数量级。

“BCDC的目的是缩小差距，”通用汽车BCDC负责人Mo Gallegos告诉TechCrunch。

转向人工智能模型

为了进一步削减成本，通用汽车一直致力于使用各种人工智能模型来模拟尽可能多的流程。该公司在计算能力方面投入了大量资金，虽然没有人愿意透露具体数字，但我听说这是“国家实验室规模”。

该汽车制造商开发了基于物理的模型来模拟化学或生产过程的变化将如何影响电池的性能。

“在LMR上，我们已经记录了超过1.5亿个CPU小时，”通用汽车全球虚拟电气化和动力总成总监Radu Theyyunni告诉TechCrunch。 “大多数引擎程序不会使用那么多核心时间。”

还有整个BCDC的数字孪生，包括设备控制板、接线，甚至混合罐中的叶片。在我踏入BCDC之前，团队让我戴上VR耳机，带我参观数字孪生，让我能够从头到尾跟踪生产线。

随着BCDC的形成，数字孪生已被用于执行一系列任务。在一次例子中，团队用它来确定计划是否在设备周围留有足够的间隙以进行常规操作和维修。在另一个实验中，他们模拟了设备的控制系统，以确保一切都按预期运行。

“设备是否按照预期运行？它运行安全吗？它是否完成了我们认为该控制系统将要做的所有事情？这缩短了我们的调试和初创公司时间，”加列戈斯说。通用汽车表示，这些模拟总共为其节省了数百万美元。

通用汽车需要尽可能快的速度。

尽管美国电动汽车市场最近有所疲软，但去年全球电动汽车市场增长了20%。迫在眉睫的高油价加上电池成本下降表明，摆脱化石燃料的转变最终将会发生，甚至更早。

如果LMR及时准备好，它可以帮助通用汽车提供具有成本竞争力、续航里程足够的电动汽车，以安抚焦虑的美国人。但首先LMR需要经过BCDC。加莱戈斯预计第一批产品将于今年晚些时候下线。

在未来十年中，电池开发对于汽车制造商来说将像上个世纪的发动机开发一样重要。通用汽车电动汽车的未来取决于其从研发到生产的新化学物质的引导能力。

凯尔蒂喜欢说通用汽车正在开发“针对正确应用的正确电池”，这或许呼应了一句古老的公司口号：“适合各种钱包和用途的汽车”。

LMR可能是BCDC的第一次测试，但不太可能是最后一次。