[汽车之家 技术] 这里是禁区，即便是被允许进入参观的人也会受到严格的限制，所有人的手机摄像头都被贴了“封条”，就连去卫生间也要有专人引路。这里是位于上海的通用汽车中国前瞻技术科研中心，虽然地处中国，但这个科研中心所面对的是通用汽车全球的业务。这里就像是个孕育未来的温床，里面有各种用于探究新技术、将新想法进行实践的车间和尖端设备。
新材料：将推广镁合金材料
就目前汽车的发展趋势来看，轻量化的设计和研发得到了越来越多的重视，更轻的车身重量对燃油经济性、操控性都有着积极的作用。理论上，重量每减轻10%，油耗就可降低7%左右。
车身上的一些部件由传统的钢制材料改为铝制材料，通过制造工艺的改进使其在减轻重量的同时仍能满足相关使用需求。而一些定位高端的车型，为了能让铝的优势发挥的更极致，他们索性用铝打造出了整个车身，比如奥迪A8、捷豹XJ以及最近备受关注的TESLA MODEL S等等。除此之外，也有一些厂商把目光瞄向了碳纤维材质，但这种材料本身以及制造工艺所需要的成本并非是每个汽车厂商都能承受的，至少在短期之内，它不可能被广泛投入使用。
通用汽车技术科研中心把轻量化的需求寄希望于镁合金，这种材料的重量与碳纤维相近，但制造成本却能有效控制，这对于投入量产至关重要。在原材料价格方面，目前，全球80%的镁矿开采都在中国，这样的开采量决定了它的价格不会高的离谱，考虑到产量变化导致的价格波动，镁的价格大致比铝稍高10%~20%。
尽管如此，最终成型的镁合金部件的成本还是要比铝合金部件高出不少，这样的差异主要出现在后续的表面处理环节。我们都知道，镁是一种较为活跃的金属，为了保证它的稳定性，需要采用特殊的涂层材料以及表面处理工艺，这就会导致镁合金部件的成本变高。
为了提高研究效率，实验室特意引入了一台立式的镁合金挤压铸造机，相比传统的卧式镁合金铸造机，这套设备将铸造工序进行了优化，它可将融化后的镁水直接打压至铸造机，而为保证材料的稳定性（液态镁不能遇空气），整个制造过程在一个全封闭的空间进行，节省工序的同时，制造质量也有所提高。
随着制造工艺的提升，部件的集成度也越来越高，比如一个仪表台支架，原先需要由30个部件焊接成型，现在完全可以做到一体化。在强度方面，根据不同部位的具体情况，可以适当增加板件厚度或搭建相应结构确保整体强度满足需求，事实上，不用担心加厚的部件会提高整体重量，别忘了，镁的密度只有铝的3分之2。
㊣● 电池：正在努力寻找能效更高、更稳定的电池类型
通用在全球共有3个电气化团队，除上海之外，另外两个团队驻扎在美国和德国，虽然地处于3个不同的地方，但通过互联网，他们之间仍可保持密切联系，他们甚至可以通过各自的监控系统来帮助其它团队进行试验监控，特别是耐久性测试，由于测试周期大多较长，为了能优化人员安排，在中国团队下班后，地球另一边的美国团队即可通过数据和影像监控为中国团队“值班”。
电池最小单元的形成
电池材质的验证工作在电气化实验室进行，说到电池研究，基本可以归结为能量密度、热稳定性和安全3个部分，围绕这3个部分，这里将对一片单体电池的结构组成以及材料进行充分研究。
最初，选用的正、负极材料和导电碳的材料会被做成浆料，实验室中有专门用于涂布的设备，浆料的涂布过程对于电池最终的性能有直接关系，首先，浆料的涂抹要尽可能的均匀，而在干燥过程中也不可急于求成，待其成型后再滚压、切片、叠片工序后即可用铝塑膜进行封装，最终形成一个电池片。
目前电池的使用情况
雪佛兰沃蓝达Volt所使用的电池材料为LG化学公司提供的三元材料，在动力能量方面，三元材料的电池在各方面的表现都比较均衡，相比磷酸铁锂电池，以三元材料为基础的电池很难在体积一定的情况下支持车辆具备更长的续航里程，但毫无疑问，续航里程对于电动车是至关重要的。
目前，通用科研中心也在努力寻找和验证其它材料的可行性，未来有可能采用磷酸铁锂和三元材料进行组合的方式，至于电池材料的来源，不排除与国内供应商进行合作的可能。
汽车的使用环境是十分复杂的，环境温度的变化对于电池的影响又是很直接的，雪佛兰沃蓝达Volt采用了一套冷却系统，它可以根据不同工况以及不同环境来实时调整电池内部温度，为了进一步完善电池的适应能力，就需要在测试过程中尽可能的模拟出不同的环境温度，在不同的温度环境下，不断地对电池进行充放电测试，通过收集大量的数据构建出相应的数学模型，从而不断优化固有电池控制系统，这样，在实际用车过程中，电池就能拥有更高的稳定性。
● 概念车整车集成中心
从一个造型设计思路到最后的定稿需要漫长的过程，手稿更多的是表达一种思路，而对实际效果的评估还是模型更为直观，在模型的制造环节，由手工制造的油泥模型是我们所熟悉的，但今天要介绍的是通过5轴铣床制造出的实体模型。
5轴铣床：可实现铣刀的斜向移动
传统的铣床一般可实现3轴运动，即上下、左右、前后，而木工车间的铣床还增设了A轴和C轴，以此实现了斜向的运动方式，从而使铣刀可以完成更多角度的作业，以此更好的把参数数据进行还原。
蓝光扫描仪：将造型转化成数据
3D打印机
传统工艺，如铣、车工艺是通过去除材料来打造部件，而3D打印则是通过添加材料的方式制造部件，而在传统工艺中，铸造也属添加材料范畴，但精度远没有3D打印技术高。
在研发验证阶段，为了更为直观的向外界展示自己的设计，工程师需要把自己的想法从CAD制图转化为模型，这样的工作在研发验证阶段既平常又重要，按照传统的工作方式，模型的制作流程需要一段较长的工作周期，这无疑拖慢了研发工作的进度。3D打印技术的运用就可改变这一局面。
通用科研中心内部投入使用了一台Stratasys品牌的多材料3D打印机，Stratasys公司在全球是专业3D打印领域的龙头企业。通过Stratasys 3D打印技术，工程师可在短短的几小时内即可把数据转变由树脂材料组成的实物模型，与此同时，凭借高精度的打印处理，制作完成的模型与CAD数据不会出现明显差异。打印出的车身部件模型可以直接用于整车进行比对，但你不要认为从3D打印机里出来的模型仅仅是样子货，用于打印的原材料可以按照模型需求进行选择，因此，打印出的模型也可应用于车辆某些需要受力的部位，当然，以目前的3D打印技术，也只是一些受力不大或者简单的部件。
编辑总结：
这个科研中心所做的研发工作主要是让相关的供应商看到某项技术的可行性。因此，在投入量产阶段，配件的供应还是要依靠供应商的支持。以镁合金材料的应用为例，在提出这个理念的初期，很多供应商对此都不看好，其中，很大一部分原因是供应商对未投入量产的技术始终都会抱有疑虑，如果汽车厂商能够验证相关技术的可行性，这就会给供应商一个引导，从而推进技术的应用。（图/文 汽车之家 李博旭）
相关链接：
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http://m.autohome.com.cn/tech/201309/619671.html
