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動力電池企業的技術競争再次升溫。
甯德時代、國軒高科、蜂巢能源、衛藍新能源、孚能科技等企業相繼發布新産品,提升系統能量密度,共同将目标指向了續航1000km。
表面上看,動力電池企業之間的競争是一場技術競賽;實質上,動力電池領域的遊戲規則逐漸向淘汰賽靠攏。一方面,動力電池産能急速膨脹,将出現供大于求。今年3月底,歐陽明高院士預估,2025年會出現電池産能過剩;一方面,随着電芯能量密度和系統能量密度不斷提高,純電動汽車的續航能力并不會一味的增加。從而,整車企業對動力電池的首要考量會從技術先進性轉向産品成本。
一旦如此,建立在規模經濟基礎上的動力電池制造業,行業内的兼并重組将會成為提高規模效益、降低邊際成本的主要手段之一。因此,續航1000km或許将是動力電池企業淘汰賽的序曲。
01 國内汽車企業紛紛推出續航1000km方案
甯德時代麒麟電池發布不久,極氪001就搶先成為全球首款搭載麒麟1000km電池的車型。這場甯德時代和極氪雙向奔赴的事件,看起來熱鬧,卻一點也不奇怪。
去年年初,多家汽車企業發布續航能力達到1000km的技術方案,曾激起了業内不小的争議。
2021年1月9日,蔚來汽車發布衛藍新能源配套的150KWh半固态電池,能量密度可達360Wh/kg,使搭載該電池的ET7的NEDC續航可以達到1000km。13日,智己汽車宣稱将搭載甯德時代“摻矽補锂”技術的電池,能量密度高達300Wh/kg,提供的115KWh電池方案,最大續航裡程接近1000km。15日,廣汽埃安宣布旗下海綿矽負極電池的能量密度超過280Wh/kg,NEDC續航可以超過1000km。
短短的幾天内,新造車、脫胎于傳統汽車企業的新品牌等具有代表性的純電動汽車品牌紛紛推出續航超過1000km的方案。
與此同時,不贊同的聲音也不絕于耳,比如大衆和寶馬。他們擔心,增加續航,同時也會增加碳排放和消費成本。裡程焦慮的問題本可以用更完善的基礎設施解決。
大衆汽車集團(中國)CEO馮思翰曾表示,在電池技術沒有實質性突破的情況下,高續航的電動車需要搭載更重的電池,為此要搭配極高成本的、更輕的車身,這樣整車的成本也會越來越高,所以這是一個惡性循環。最近,寶馬在發布Neue Klasse純電平台的同時,向媒體表示,未來BMW電動車續航沒必要超過1000公裡。不管寶馬是否會調整産品策略,但是基于“Neue Klasse純電平台推出的首款量産車型預計于2025年問世”這個信息,至少2025年之前不會有續航1000km的産品出現。
但是,國内汽車企業仿佛已經鐵了心。
首先,以蔚來為例,衆所周知,除了充電補能之外,蔚來還大力建設換電站,作為充電基礎設施不足的補充。在具備兩套補能系統的基礎上,蔚來依然選擇了提供續航1000km的技術方案;其次,為了能夠實現續航1000km,埃安LX PLUS千裡版搭載144.4KWh的電池,采用單電機方案,減掉了主動安全預警系統、主動刹車、并線輔助駕駛輔助影像、自動泊車、L2級輔助駕駛級别等配置,甚至配置低于入門級,但價格卻高了接近20萬元。顯然,埃安LX PLUS千裡版肯定不是企業的無心之作,而是有所謀劃。因此,在此之後的2022年4月份,廣汽埃安開始落地超級充換電中心,從年内在廣州建成220座開始,到2025年擴充到1000座,實現1.5km半徑覆蓋,全國範圍将覆蓋300個城市。同時,換電業務可以實現2.5min快速換電。
如果說充換電基礎設施和長續航是相互替代關系,那麼蔚來和埃安的策略顯然不支持這個結論。相反,充換電基礎設施和長續航是互補關系,都是對品牌、産品、服務等能力的強化。
不僅如此,在9月16日剛剛舉辦的“瑤光2025 奇瑞科技DAY”上,奇瑞汽車工程研究院院長高新華介紹,奇瑞正在預研續航超過1000km的高能電池。在新能源轉型方面,奇瑞的行動應該是最緩慢的。作為後來者,奇瑞将續航1000Km列進規劃目标,至少可以表明這已經成為多數企業的共識。
續航1000km意義重大。首先,對于行業,這是一個信号,可以打消部分消費者的裡程焦慮;其次,具體到産品上,即便是冬天低氣溫環境掉電40%,依然有600km的續航,具有不輸于傳統燃油車的續航;第三,對于企業,在電動汽車同質化的當下,續航裡程可以是一個很強的賣點,同時可以兼顧産品的續航與性能。
除了作為動力系統的續航之外,包括智能座艙、智能駕駛在内的一些功能需求,也需要消耗一定的電量。其中,智能駕駛系統的能量消耗一直是自動駕駛領域從業人員關注的重點,但目前尚沒有被提到整車層面進行整體統籌。
中國汽車動力電池産業創新聯盟副秘書長王子冬認為,續航裡程的增加會給行業發展帶來新的想象力。以目前的技術水平,增加續航會帶來更大的浪費,顯然不合适。但是,如果可以用更少的電池實現更多的續航裡程,那麼是可以的。
同時,今年8月份的一次公開論壇上,上海交通大學教授湯衛平表示,關于續航問題,新能源汽車要求的1000公裡續航正在成為“标配”。
02 動力電池企業紮堆上新方案
早在2020年底,馬斯克就在歐洲電池大會上透露,特斯拉已經擁有續航1000Km的技術方案。随着最近電芯能量密度高達300Wh/kg的4680圓柱電池問世,動力電池領域的競争逐漸加速。
2022年3月份,衛藍新能源首席科學家、創始人李泓透露,衛藍新能源推出的半固态電池,電池包達到150KWh,電芯能量密度為360Wh/kg,單次充電可實現續航1000公裡。該方案将于今年四季度在蔚來ET7上量産。
今年前8個月的動力電池裝車量數據顯示,國軒高科的三元锂電池裝車量排在第11位,磷酸鐵锂電池裝車量第3位。就是這樣一家磷酸鐵锂電池市場優勢明顯的動力電池企業也加入三元锂電池續航1000km的技術方案競賽中。
5月28日,國軒高科在自家主辦的科技大會上發布了最新的動力電池技術方案,最新研發的半固态電池,電芯能量密度達到360Wh/kg,系統能量密度可以達到260Wh/kg,電池包的帶電量為160kWh,續航裡程長達1000km。該方案預計今年量産。
緊接着,6月份,甯德時代發布CTP 3.0技術的麒麟電池。盡管甯德時代沒有公布具體的電芯能量密度,但是與特斯拉4680圓柱電池的一組對比數據顯示,其系統能量密度為255Wh/kg,體積利用率為72%。這兩個數據都高于特斯拉4680的性能參數,而且續航裡程超過1000km。不過,該方案到2023年才能量産,慢于衛藍新能源、國軒高科和9月份發布技術方案的孚能科技。
8月底的世界新能源汽車大會上,中創新航董事長兼總裁劉靜瑜表示,中創新航即将推出的6系高電壓産品,能夠達到300Wh/kg的水平,可以支持到1000公裡以上的續航。
9月9日,采用軟包三元疊片工藝的孚能科技,推出全新動力電池解決方案SPS(Super Pouch Solution)。其電芯能量密度達到330Wh/kg,體積利用率超過麒麟電池,達到75%,可以提供續航裡程為1000km的技術方案。同時,該方案在今年9月份即可量産。
另外,7月份,據媒體報道,蜂巢能源已經成功研發出國内首批20Ah級硫系全固态原型電芯。該電芯的能量密度高達350~400Wh/kg,比锂離子電池高30%以上,并已順利通過針刺、200℃熱箱等實驗測試。該技術的量産方案可以實現超過1000km的續航裡程。
“三元材料電池适用于長裡程的電動汽車,大家期待它可變得更長,但是不希望它不安全,也不想接受電池非常貴的現狀。”在9月初的全球新能源與智能汽車供應鍊創新大會上,中國科學院物理研究所研究員、松山湖材料實驗室副主任黃學傑指出,市場對三元材料動力電池的需求依然是長續航,但要求是高安全和低成本。
同時,相關的指導文件也已經轉變引導方向。
相比于1.0版本,工業和信息化部指導編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》中,将對動力電池發展的指導原則從“能量密度引導”轉向“實際應用場景”,更關注成本和安全。不過,需要注意的是,在2.0版本中,能量型電池被細分為普及型、商用型和高端型,2025年的要求是三者的能量密度分别大于200Wh/kg、200Wh/kg、350Wh/kg。
與此同時,按照目前市場的适用情況,汽車企業已經形成共識,即中高端車型使用三元锂電池,入門級車型使用磷酸鐵锂電池,在保證續航的情況下,降低成本。
綜合上述企業公布的技術細節,隻有衛藍新能源、國軒高科達到2025年大于350Wh/kg的技術要求,而且能在今年量産。2025年近在眼前,動力電池企業之間的競争勢必将更加激烈。
T觀察08丨1000km續航是電動車的必選項?
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