不可否認，全新的電池組是雪佛蘭Bolt電動車得以擁有“200英里+”續航里程的主要原因，但公司進行的一系列系統優化、精細的電機設計以及專利CAE工具的應用也同樣重要。
電驅動橋的設計本身非常簡潔：Bolt電動車的驅動裝置剖面圖展示了通用汽車的標志性條繞定子、空心軸、軸承與螺旋齒輪組結構。
對于真正的工程師來說，車輛推進系統的剖面圖永遠比免費啤酒和披薩更有吸引力。在2016年北美國際車展（2016 Detroit Auto Show）上，這些工程師是如此熱情，以至于大眾汽車（Volkswagen Group）的新任主席Matthias Mueller必須在5人安保團隊的協助下才能擠進雪佛蘭（Chevrolet）的展臺。當時，Mueller的助手指著雪佛蘭在當日早些時候發布的2017款Bolt電動車的推進系統模塊說，“就是這個！” 接著，多名身著黑西服的大眾高管立刻將這個剖面模型團團圍住。首先映入眼簾的，是安裝在銑制鋁質外殼中的牽引電機和大型螺旋齒輪組。隨后，Mueller的助理開始向各位大眾高管介紹該模塊的設計亮點。很顯然，這位助理肯定是有備而來，已經提前熟悉了雪佛蘭模塊的技術細節。在整個過程中，大眾汽車還有專人在筆記本上迅速記下技術草圖，也有人不斷拍攝特寫照片。
短短10分鐘后，Mueller等一行人匆匆離開。隨后，本文作者與通用汽車電力推進系統資深首席工程師Steve Poulos重新回到剖面模型前，繼續我們之前被打斷的討論。
“大眾汽車已經不是今天第一家來‘考察’我們的競爭對手了，”Poulos表示，“我們肯定會引起一些關注。”雪佛蘭的工程團隊曾在1年前表示，新款雪佛蘭Bolt電動車很有可能拿下包括2017年北美年度汽車大獎（2017 North American Car of theYear）在內的多個獎項。雪佛蘭Bolt是所有4萬美元級別的車型中首款續航里程超過200英里（322公里）的量產電動車，這表明通用的全球推進系統（GM Global Propulsion）與LG電子汽車元件（LG Electronics Vehicle Components）之間的戰略合作已經凝聚成一支強大的汽車研發力量。具體來說，LG電力汽車元件公司成立于2014年，這家公司參與了Bolt電動車的動力系統及其他多個子系統的研發。
通用全球電池系統總監Bill Wallace表示，新款Bolt采用了全新的富鎳鋰離子NMC（鎳錳鈷三元材料）化學電池組設計，這種電池可以在保證壽命的前提下提高模塊的耐熱性。此外，更重要的是，這款電池極大地延長了新款Bolt電動車的續航里程。與之前Spark電動車所采用的電池組相比，Bolt的新電池體積更大，表面積也更大，因此功率也比前者增加了40kW。此外，Bolt電池的額定能量增加了3倍，從之前Spark電池的18.4 kW·h增加至目前的超過60 kW·h，但重量僅增加了1倍。
新電池的能量重量比（Watt- hours/kg）與功率體積比（kilowatts/L）均有顯著提升（詳見下表）。Bolt電池組的具體重量為959磅（435千克），擁有很高的熱質量，這也意味著電池在工作時的溫度變化僅會以小數計算。新電池在廢熱控制方面的表現也有所提升，工作時并不會產生很多廢熱，這也有助于優化Bolt電動車的減速動能與制動動能回收?！镀嚬こ獭返木庉嬁偸菍⑦@款電池稱為“電池中的V8發動機”。
電機設計細節
Poulos指出，盡管電池性能的提升非常顯著，但Bolt電動車的電池、電機、傳動功率控制與熱管理模塊的系統優化更值得一提。
“我們嘗試了很多種方法，電機最終取得了97%的峰值效率。”他說，“電機效率越高，我們所需的電池模塊就越小，而電池模塊越小，我們就越容易實現“200英里+”的續航里程，這個道理非常簡單。”Bolt電動車的電機是由通用公司內部研發的，公司的電機團隊專門為電機轉子確定了最理想的磁鐵位置，可以打破頻率限制，盡可能實現更高的扭矩密度。
工程師在電機轉子的深處不對稱地放置了多個雙層“V型”排列的釹鐵硼（NdFeB或NIB）磁鐵，具體位置是在相鄰兩個極槽之間，這能盡可能地降低轉矩波動和徑向力。事實上，這種雙層磁鐵與電池的設計可以給工程師的設計提供很大的靈活度，并讓電機更快發揮出應有的性能。工程師表示，條繞定子結構是通用電機的標志，這種設計能夠提供更高的槽填充水平、優化的熱力學性能以及更高的效率。
Poulos的團隊也意識到，與Spark電動車相比，Bolt電動車的體積更大、重量更重且續航里程要求更高，因此這款電動車采用的永磁電機必須擁有更高的轉速。最終，新款Bolt電機的峰值轉速達8,810轉，幾乎是Spark電機的2倍。新電機的工作電流略低，因此效率得到了一定提升。峰值扭矩低于Spark電機，但憑借最終傳動比（Final Drive Ratio）方面的優勢（7.05:1 vs. 3.87），新電機獲得了更高的軸扭矩。
這種設計有助于降低推進系統的整體重量（約為167磅/76千克，其中絕大部分重量為150kW的電機）與體積。值得說明的是，Bolt驅動裝置的設計非常緊湊，因此工程師得以將其精確地放置在車輛的中心線上，從而保證2個半軸的長度完全一致。由于采用了這種設計，新款Bolt的扭矩轉向情況有所改善、集成成本有所降低且制造效率有所提高。
此外，單速齒輪組架構也有助于停車系統的載入。同時，“車輛后蓋與電機外殼之間的分割線”與“電機和變速箱外殼之間的分割線”設計，均有助于提高電機的結構剛度。正是在這些設計的支持下，通用汽車才得以成功打造了這款獨立式電機，而工程師也無需拆卸整個驅動單元，即可進行電機維護。
通用汽車電氣化資深工程師 Steve Poulos曾擔任雪佛蘭Bolt、Spark電動車項目及E-Assist輕混車型項目的主管，目前擔任通用燃料電池項目的總工程師。
通用汽車的獨家分析工具
Bolt電子自動推進設備中的潤滑系統，采用了加壓與重力進料/流動結合的技術。系統在變速箱外殼處安裝了一款12V的可變流速泵。所采用低壓泵僅會在停車狀態之外或監測到車輛產生速度時工作。Poulos指出，這個12V泵還能優化過濾器位置，并盡量降低驅動裝置中的自動變速箱油容量，進而減低成本、重量與阻力/旋轉損耗。
Poulos透露，這款推進系統能夠達到甚至超過設計目標的關鍵在于公司應用了一種專利CAE工具。“我們只要輸入所有我們希望電機完成的操作，比如多驅動周期、爬坡、0-60mph加速、通過操作表現等，工具就可以在“扭矩-速度”地圖上生成成千上萬的數據點。” 而如果沒有這款分析工具，公司就不得不花費大量時間，嘗試成千上萬種不同組合。
這一步之后，程序會將生成的圖分為多個區域，并根據其對車輛性能的影響大小進行優先排序，最終為每個所代表的點生成一個“重心”。
“接著，我們將進行‘實驗設計’，并確定全套的設計變量，此時分析工具會根據我們的當下選擇，確定一個最優方案。”Poulos介紹說，“此后，我們將繼續添加更多的點，直到所有數據均收斂至一個不會變化的點。” Poulos目前為通用汽車燃料電池項目的總工程師。
通用汽車電氣化部門總監Tim Grewe補充說，“這種技術是由我們自己內部開發的，功能非常強大，可以協助我們盡量減少鐵和銅的用量，從而以最小的重量和體積，滿足所需的性能要求。
“從客戶滿意度方面來看，這個項目并不會在研發結束后即刻終止。因為，我們還將從客戶的角度出發仔細考慮還有哪些需要優化的部分。”Grewe說，“這個工具可以在保證客戶滿意度的前提下，告訴我們具體還有哪些可以優化的地方。”
