今年12月，宝马集团位于伍德拉夫（Woodruff）的新工厂将开始批量生产全新纯电动BMW iX5所需的高压电池。在车辆全球首发之际，宝马首次展示了其最先进的制造设施。凭借AI辅助的生产流程、数字孪生和虚拟现实应用，这座新工厂正在为高压电池装配树立行业标杆。
为最高质量而设计的生产设施
“伍德拉夫工厂在美国电动化进程中扮演着关键角色，”宝马集团负责生产的董事会成员雷蒙德·维特曼（Raymond Wittman）表示。“凭借我们的第六代高压电池，我们不仅在技术上迈出了一大步，也在生产领域树立了新标准。在伍德拉夫，我们将前沿工艺、人工智能和员工的专业知识相结合，打造了一座以最高质量为设计目标的生产设施。”
“通过伍德拉夫工厂，我们进一步扩大了在南卡罗来纳州的布局，并加强了电池生产与整车生产的紧密集成，”宝马制造公司总裁兼首席执行官罗伯特·恩格尔霍恩（Robert Engelhorn）表示。“这为斯帕坦堡工厂组装下一代纯电动BMW X车型奠定了理想基础。”
智能生产确保零缺陷制造
宝马集团为其自主研发的第六代（Gen6）高压电池建立了最先进、智能且高效的生产流程。新型圆柱电芯基于“电芯到电池包”原则直接集成到高压电池中。所有生产步骤均持续进行在线监测，并实时全面记录。自主研发的AI助手和代理对这些数据进行分析，与伍德拉夫工厂的300多名员工和250台机器人协同工作，确保电池制造的零缺陷。同时，人工智能的广泛使用还提升了生产的设备综合效率（OEE）。早在工厂投产之前，生产流程的数字孪生和虚拟现实应用就已用于支持规划和员工培训。
在虚拟工厂中培训
伍德拉夫工厂的所有生产人员都要完成一套在本地开发的VR培训项目。在虚拟工厂中，他们可以在逼真的条件下练习实际操作。该虚拟环境以极其精细的细节复刻了工厂的生产线，只需一副VR眼镜和一台电脑即可完成培训。这种培训有助于员工理解相关流程，并在首次使用实际制造系统之前建立操作信心。
从动工到量产仅三年
2023年6月正式破土动工后，新工厂于2023年9月开工建设。2024年9月，在建设尚未完工时，制造设备的安装便已启动。生产准备工作于2025年夏季开始，此后首批测试电池和预量产电池陆续下线。量产定于2026年12月启动。“伍德拉夫工厂展示了我们能以多快的速度将新型电池概念转化为工业生产，”宝马集团伍德拉夫工厂生产副总裁里奇·埃弗利（Rich Everly）表示。“关键因素在于一支技艺精湛、全心投入的团队，以及生产网络内持续的经验交流。”
全球生产战略：本地化供应
第六代高压电池的装配将在五个新建生产设施中进行，宝马集团遵循“本地化供应”原则，将这些设施建在整车工厂附近。除伍德拉夫外，还在伊尔巴赫-施特拉斯基兴（德国下巴伐利亚）、沈阳（中国）和圣路易斯波托西（墨西哥）建设最先进的高压电池装配工厂。最新一代高压电池已于2025年10月在匈牙利德布勒森投入量产。这种“本地化供应”模式强化了区域基础设施和现有设施，并有助于保障就业。全球高压电池生产网络受益于德国试点工厂与世界各地量产工厂之间的紧密协作。
Gen6电池电芯碳足迹降低
BMW iX5高压电池所用的Gen6电池电芯，在钴、锂和镍成分中包含了高比例的二次材料。同时，正负极材料的生产以及电芯制造过程中也使用了可再生能源。与BMW iX所用的Gen5电芯相比，每瓦时的二氧化碳排放量减少了约28%。伍德拉夫工厂在正常运营中不使用任何化石燃料，厂区内工业车辆则以氢能为动力。
在线检测实时监控每一条焊缝
宝马集团的高压电池电芯采购自领先的电芯制造商，并采用最高的技术标准。在来料验收时，还会进行额外的测量，如电压检测。接下来是所谓的电芯成组工序，将电池电芯与冷却器连接，确保电芯的最佳绝缘和冷却效果。随后，电芯模组和电芯连接系统经过激光清洗并以极高精度焊接。在线检测系统实时持续监控每一条焊缝。之后进行创新的发泡工艺，确保所有元件作为一个机械单元得到保护。固化后的泡沫保证了高压电池的安全性、稳定性和耐久性。然后封闭壳体，进行密封和铆接。在最后的总装步骤中，将中央控制单元——能量管理器——安装到高压电池上，并涂覆永久弹性密封胶以确保可靠密封。最终，每一块高压电池都要经过100%的下线检测。从伍德拉夫出发，高压电池被运往仅15英里之外的斯帕坦堡工厂。
