凭借多年的电气化经验和技术积淀，通用汽车于2020年推出了全新的Ultium智能纯电平台。“Ultium”象征超级能量和终极驱动力，以及面向未来的技术，该平台也成为通用汽车全面电动化的基石。上汽通用汽车和泛亚汽车技术中心参与了Ultium智能纯电平台底层架构的同步设计开发，并依托高度本地化的业务链体系，实现超过95%零部件的本土化采购，打造了健康良好的行业生态。

同时，Ultium智能纯电平台也将为中国消费者带来安全、智能、灵活的电动化解决方案：Ultium智能纯电平台不仅形成了包括系统安全、主动安全、碰撞安全等在内的完整安全体系，而且是业内首个采用无线电池管理系统（wBMS）的电动平台。此外，Ultium智能纯电平台还拥有兼容并蓄的灵活架构，满足不同续航里程、不同驱动形式、支持不同的电芯封装形式和排布形式。

目前，电池管理系统的无线化已经成为了电动汽车行业的研究热点和发展方向，作为首个采用了无线电池管理系统（wBMS）技术的智能纯电平台，Ultium无疑令所有人眼前一亮。 wBMS通过消除与每个BMS的单独物理连接，使用无线通信去协同管理每个电芯和电池模组的表现。减少90%的线束的同时，在电池的布局和配置上也可以更轻松灵活，由此带来PACK可塑性和能量密度的提升，并且为平台的更多车型衍生提供了可能性。

拥有了wBMS这把利剑，上汽通用这位高手如何将其舞出英姿，让Ultium智能纯电平台的再进化。我将从电池安全的智能管理提出我的想法：

电动汽车电池安全事故原因及占比由以下几方面构成：动力电池结构（12%），动力电池单体（18%），动力电池系统（35%），整车系统（26%），外部热源引发（95%）。

目前包括Ultium在内的绝大多数纯电平台使用锂离子电池作为动力电池。引发锂离子电池安全性问题主要有以下两个路径：一个是滥用路径，即滥用热失控，其特点是每个电池表现一致、可预测、可以通过测试进行评估、发生时间较长或者可控、可以通过保护措施进行改善；另一个是老化路径，即自引发热失控，其特点是小概率事件、尚不可预测、目前的电池评估质量或质量管理未能消除，目前尚无成熟的预警技术，目前的硬件措施（PTC、CID、闭孔隔膜、电路控制等）均未能完全消除。

其中老化路径引发的热失控难以预测、相关实车电池数据较少，尤其是静置状态下的新能源汽车火灾事故比例不断升高，成为了电池安全技术的重点难点。以电池微过充引发的老化为例——由于电动汽车电池系统的固有问题，例如电池不一致性、电池管理系统功能不足、充电控制功能失效等等，都会引发电动汽车在充电过程中的电池微过充现象，即常温条件下，一次过充至一定电压，锂离子电池不失控也不失效，但是多次微过充会加速SEI膜生长、锂沉积形成、破坏正极材料结构、产生气体，会对锂离子电池安全造成影响。此类对电池安全造成隐患的现象通过传统BMS很难解决。

基于无线传输和云端管理的先进BMS技术为上述问题提供了新的、有力的解决方案。

通过无线管理技术和嵌入式电芯传感器的联合使用，可以实时监测每颗电芯的状态（电流、电压、应力、应变、温度等），从而wBMS可以采集更多量、更多维的电池数据（包括使用状态和静置状态），这些数据由车辆中的远程信息处理控制单元 （TCU） 收集和预过滤，然后传输到服务器，这将会为电池的安全状态预测提供数据支持。

通过无线管理技术和云端管理技术的联合使用，wBMS可以使用基于电化学、物理和统计模型的复杂软件算法分析云中的数据。然后，利用人工智能方法计算有关相应车辆电池状况的预测，并确定其最佳参数配置。已确定的单个车辆电池的结果（如建议、条件报告、新的操作参数等等）从云传输到车辆，随后在电池中实现新的参数配置，从而完成电池安全状态的主动管理。

这样一来，基于“端（电芯）-管（管理系统）-云（云端）”的无线wBMS的底层架构完全可以拥有车机同样的OTA功能，这意味着电芯的实时监控、充换电提示、功能升级、计价服务都可以实时进行，同时，显示在车载屏幕上，进一步为电芯状态的数字孪生和退役后的梯次利用提供了有力支持。甚至在wBMS的科学管理下，延长电芯的使用寿命也将不再是梦想。

考虑到数据安全和用户隐私，在数据回传过程中，通过复杂的安全架构（包括端到端加密）在数据传输过程中提供最大的安全性。此外，在智能网联的新生态下，这些数据中还可以接入其他外部云数据，例如天气和交通状况、地图数据和可用充换电站，为自动泊车、辅助驾驶、以及车载娱乐信息系统提供有价值的参考信息。

利剑在握，高手善舞，期待上汽通用Ultium智能纯电平台的再度进化！

本文作者——北京理工大学电车所研究生-刘帅邦