在汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)品類同質(zhì)化嚴(yán)重的現(xiàn)象時(shí)，特斯拉發(fā)動(dòng)了新時(shí)代的汽車產(chǎn)業(yè)革命。

作為百年老店的通用汽車（以下簡(jiǎn)稱通用），要么進(jìn)行重新定位，走出困境；要么與新時(shí)代的機(jī)遇失之交臂，留下亡羊之嘆。

顯然，通用并不甘心做后者。

于是通用喊出了一句：Our electric future is now（純電動(dòng)的未來(lái)，始于當(dāng)下），并發(fā)布了 Ultium 電池、模塊化驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和第三代全球電動(dòng)車平臺(tái)（BEV3）。

今天我們就通過(guò) BEV3 聊聊電動(dòng)化平臺(tái)這件事。

從全新平臺(tái)到 Ultium 電池

首先我們應(yīng)該清楚，為什么傳統(tǒng)車企要開(kāi)發(fā)全新的純電動(dòng)平臺(tái)，用原來(lái)的內(nèi)燃機(jī)平臺(tái)不好嗎？

早在 2017 年，麥肯錫的一篇拆車報(bào)告中就提到，想要造出一輛高性能的電動(dòng)車，必須打造原生平臺(tái)。而原生平臺(tái)就是通用 BEV3 這樣的全新電動(dòng)車平臺(tái)。

如果是基于內(nèi)燃機(jī)平臺(tái)打造的電動(dòng)車，其在續(xù)航里程和內(nèi)飾空間上將與原生平臺(tái)打造的電動(dòng)車有著明顯的差距。

原因是，前者需要讓電池適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)平臺(tái)上尷尬的空間，從而限制了電池能量密度的提升。后者則可以使電池的模塊設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

通俗些說(shuō)，如果傳統(tǒng)車企基于原來(lái)的內(nèi)燃機(jī)平臺(tái)打造純電動(dòng)車，在空間和電池組能量密度的提升上會(huì)有天然的幾何設(shè)計(jì)缺陷。

所以像通用和大眾這樣的巨頭，要想在純電動(dòng)車領(lǐng)域有一番作為，就必須研發(fā)出全新的電動(dòng)車平臺(tái)。

在此背景下，通用的第三代全球電動(dòng)車平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。

圖片來(lái)源 通用官網(wǎng)

用通用的話來(lái)說(shuō)，第三代全球電動(dòng)車平臺(tái)具有高度的靈活性，能夠支持不同的品牌、不同的細(xì)分市場(chǎng)、覆蓋各級(jí)車型的產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者多樣化的需求。比如說(shuō)，跨界車、皮卡、SUV、轎車、商用車等。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是減少新車平臺(tái)的研發(fā)費(fèi)用，將所有車型集中在一個(gè)平臺(tái)上開(kāi)發(fā)。但事情遠(yuǎn)沒(méi)有降低成本這么簡(jiǎn)單。

車型既然都集中在一個(gè)平臺(tái)上研發(fā)，那么該平臺(tái)就要具備滿足各個(gè)不同梯度的產(chǎn)品需求能力，所以通用將通過(guò)搭配不同容量的電池包及不同的驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)各梯度產(chǎn)品的研發(fā)。

通用官方表明，Ultium 電池系統(tǒng)可配置 50 kWh 到 200 kWh 的電池容量，加上配備前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)、性能四驅(qū)等不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通用將推出 19 種電池與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組合，以此來(lái)滿足各梯度產(chǎn)品的需求。

其中，新平臺(tái)搭載的 Ultium 電池是最大亮點(diǎn)之一，其電芯采用了軟包設(shè)計(jì)。

圖片截自通用官方視頻

可能你會(huì)問(wèn)，通用為什么不采用比較主流的圓柱形和方形電芯，而選擇了軟包？這也是我即將要說(shuō)的。

從優(yōu)勢(shì)上看

通用早在雪佛蘭 Bolt EV 上就使用了軟包電芯設(shè)計(jì)，且 Bolt EV 在北美市場(chǎng)還取得了不錯(cuò)的成績(jī)，所以通用肯定明白軟包電池的好處。

其優(yōu)勢(shì)在于，相比于圓柱形和方形電芯，軟包電芯鋁塑膜變形空間大，在熱失控時(shí)相比于鋼殼、鋁殼電芯不容易發(fā)生爆炸，最多只會(huì)鼓氣裂開(kāi)，也就是安全性較高。

Bolt EV 電芯

另外，軟包電芯的殼體是一層鋁塑膜，重量更輕，其相對(duì)于同等容量的鋼殼鋰電要輕 40% 左右，較鋁殼電池輕 20% 左右。所以在整車車重方面也能得以一定程度上的減輕，從而提升一定的續(xù)航能力。

再有，軟包電芯的電池容量更大。在相同尺寸規(guī)格下，軟包電芯比鋼殼電芯容量高 10%-15%，比鋁殼電芯高 5%-10%。

但軟包電芯也有缺點(diǎn)，比如現(xiàn)有的軟包電池芯型號(hào)較少，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，且開(kāi)發(fā)新的型號(hào)成本高。加上殼體強(qiáng)度低，對(duì)成組技術(shù)依賴性強(qiáng)，與卷繞生產(chǎn)方式相比，疊片的生產(chǎn)效率相對(duì)較低。

這也是軟包電池去年在我國(guó)動(dòng)力電池僅實(shí)現(xiàn)裝機(jī) 5.50 GWh，占市場(chǎng) 8.85% 的重要原因；同時(shí)也是通用要與 LG 化學(xué)合資 23 億美元共同建廠的原因之一。

從全新平臺(tái)上看

而放到第三代全球電動(dòng)車平臺(tái)上看，軟包電芯還有一個(gè)更重要的優(yōu)點(diǎn)，那就是在電池包厚度的精度上更容易控制。

由于新平臺(tái)要囊括轎車、SUV、皮卡、商用車等車型，尤其是在更加低矮的轎車上，控制好電池厚度能夠給車輛帶來(lái)更多的可操作空間。而軟包電池就有這個(gè)優(yōu)勢(shì)，更薄的厚度使其在精度更容易控制，從而控制車輛地板的高度，讓新平臺(tái)的靈活性更高。

圖片截自通用官方視頻

基于此，通用在 Ultium 電池上玩出了不同的花樣。其將電芯分為兩種不同的排布方式，即豎直方向和水平方向排布，從而得到體積適合的軟包模組。

為什么是體積而不是高度？首先我們通過(guò)圖片來(lái)看下這三種模組的排布形式。

圖片截自通用官方視頻

從圖中我們可以看出，通過(guò)水平疊加，模組的高度得以增加或減少。而把軟包電芯豎直起來(lái)放，其高度寬度將重新改變。這樣一來(lái)，模組體積的精度就變得更高，從而更方便新平臺(tái)的使用。

另外，通用還采用了一種「T 字形」的模組疊加方式，這種形式延續(xù)了 Bolt EV 的設(shè)計(jì)，主要用于兼容插混式車輛的底盤結(jié)構(gòu)。

如果需要較高電池容量的車型，可以再往「T 字形」的模組中添加電芯。這里還可以用電芯的豎直方向和水平方向排布，以達(dá)到電池容量的更高精度控制。

圖片來(lái)源 通用官網(wǎng)

而在大型車輛上，通用將采用雙層布局的形式，從而得到更高的電池容量。這時(shí)軟包電芯在雙層布局上就能更好地起到控制電池包厚度的作用。

從合作方來(lái)看

早期 Bolt EV 搭載的電池就是 LG 化學(xué)所生產(chǎn)，且 LG 化學(xué)主要是以軟包電芯為主。而在 2019 年 12 月 5 日，通用汽車就宣布與韓國(guó) LG 化學(xué)合作，建立一家電池合資企業(yè)，該工廠年產(chǎn)能將超過(guò) 30 GWh。所以采用軟包電芯也在情理之中。

而看向同行，采用軟包電芯的并不是通用一家。大眾的 MEB 平臺(tái)也采用了軟包電芯。那問(wèn)題也來(lái)了，通用的 Ultium 電池與大眾 MEB 平臺(tái)配置的電池有什么不同？

從 Ultium 電池到 MEB、PPE

要了解它們的區(qū)別，我們先看兩張比較直觀的圖。

MEB 的電池包

Ultium 電池包

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，從圖中我們可以明顯看出，大眾 MEB 的電池將電池控制系統(tǒng)集成在了模組的中間，形成了類似「橫梁」的一種結(jié)構(gòu)。

這種布局形式主要帶來(lái)的問(wèn)題是會(huì)占用一定的空間，從而在相同體積下，其電池容量會(huì)有所減少。這也是開(kāi)篇說(shuō)到的，如果將電動(dòng)車基于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)平臺(tái)，就會(huì)有類似的占用空間問(wèn)題。

而通用就避開(kāi)了這一點(diǎn)，其將電池控制系統(tǒng)集成到了電池系統(tǒng)的外殼周圍。這兩種設(shè)計(jì)我們不能說(shuō)哪個(gè)更好，主要看產(chǎn)品的布置。但在拓展性上，通用的設(shè)計(jì)似乎會(huì)更容易布局一些。

因?yàn)?，如果通用使?MEB 電池類似的布局方式，那么在雙層模組疊加方面將會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，比如在第二層的模組中間如果加上這樣的「橫梁」結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)可能會(huì)更加復(fù)雜。

而在單個(gè)模組的電芯數(shù)量上，大眾 MEB 目前只有一種布局形式，即一個(gè)模組有 24 個(gè)電芯。通用則有多種類型的布局形式，分為豎直方向 24 個(gè)電芯、水平方向 12 個(gè)電芯等。理論上，通用的這種設(shè)計(jì)在空間利用率上會(huì)優(yōu)于大眾。

圖片來(lái)源 大眾官網(wǎng)

電池電壓和快充能力方面，通用大部分車型將配備 400 V 電池包以及 200 kW 的快充能力，電動(dòng)皮卡將配備 800 V 電池包以及 350 kW 的快充能力。而初代 MEB 平臺(tái)電池電壓被固定在了 408 V，交流充電下，最大充電功率為 11 kW，直流充電下，最大充電功率為 125 kW。 

電池容量方面，正如前文說(shuō)到，通用 Ultium 電池的容量為 50 kWh 到 200 kWh 不等。而大眾 MEB 平臺(tái)的電池容量為 48 kWh、62 kWh、82 kWh。

從數(shù)值上看，同等電壓下，通用在快充能力上優(yōu)于大眾，且電池容量跨度也更廣。

但大眾不可能沒(méi)有想到這一點(diǎn)，電池容量肯定是越高越好（基于安全性、使用壽命等條件下）。唯一的解釋是，對(duì)于 MEB 平臺(tái)的產(chǎn)品，這樣的電池容量跨度基本夠用。

而對(duì)于豪華、性能的品牌，大眾則選擇了 PPE（Premium Platform Electric）新平臺(tái)，以此來(lái)填充高維度的產(chǎn)品電池容量等需求。

據(jù)奧迪官方消息，PPE 從一開(kāi)始就是與保時(shí)捷合作開(kāi)發(fā)的?；?PPE 研發(fā)的產(chǎn)品將涵蓋 SUV、Sportbacks、Avant 和 Crossover 等各種車型。

圖片來(lái)源 奧迪官網(wǎng)

PPE 的技術(shù)大多與 MEB 相似。不同的是，PPE 將實(shí)現(xiàn)不同的性能水平產(chǎn)品和電池容量。奧迪官方這么說(shuō)到，「就像在奧迪 e-tron GT 概念車一樣，電池電壓可達(dá)到 800 V。結(jié)合高效的熱管理，可實(shí)現(xiàn) 350 kW 的最大充電功率?！?/p>

值得注意的是，據(jù)彭博社報(bào)道，大眾正在與其他制造商討論如何共享 PPE 的關(guān)鍵技術(shù)，這樣將為大眾擴(kuò)大規(guī)模和分?jǐn)偝杀?，最重要的是大眾還能獲取收益，并將推出全新的收益模式。

所以到這里大家應(yīng)該能明白我前面所說(shuō)的，純電動(dòng)平臺(tái)并不只是降低生產(chǎn)成本，其還可以探索新的收益模式，比如將平臺(tái)共享給其他中小型車企，以此來(lái)獲取相應(yīng)的收益。

彭博社分析師 Michael Dean 稱，這對(duì)于許多較小的奢侈品牌可能會(huì)引起關(guān)注，包括阿斯頓·馬丁、邁凱倫和瑪莎拉蒂等。

在這點(diǎn)上，通用也表示將尋求新的商業(yè)機(jī)會(huì)。

而在我看來(lái)，通用有很大幾率會(huì)采用大眾類似的方式。因?yàn)橥ㄓ霉俜奖硎?，他們將參與制造電芯，通過(guò)進(jìn)一步整合了上游產(chǎn)業(yè)鏈，未來(lái)可授權(quán)電池應(yīng)用于第三方產(chǎn)品，以此來(lái)開(kāi)拓全新的收益來(lái)源。

所以，如果大眾這種模式可行，那么全新電動(dòng)化平臺(tái)將成為全新的一種「付費(fèi)開(kāi)源」收益模式。那么，汽車產(chǎn)業(yè)面臨的將是一場(chǎng)全新的電動(dòng)化平臺(tái)之爭(zhēng)。

這也是為什么兩家巨頭要采用不同梯度電池容量的原因，因?yàn)闆](méi)有能力或者沒(méi)有必要研發(fā)全新電動(dòng)化平臺(tái)的中小型車企，他們也需要造出不同梯度的產(chǎn)品，而擁有更大跨度的電動(dòng)車平臺(tái)，兼容性也就更強(qiáng)。

從三元到四元

但光有這樣一個(gè)模式可不行，如何在短時(shí)間內(nèi)提升電池能量密度是整個(gè)平臺(tái)能否成功的關(guān)鍵指標(biāo)。

所以在電池電芯的材料體系選擇方面，大眾 Frank Blome 表示，在下一代電池中鈷含量將減少，完全無(wú)鈷的電池也有可能生產(chǎn)。

這一點(diǎn)與通用相似，通用同樣選擇提升鎳含量、降低鈷含量的方式，從而通用選擇了 NCMA 鎳錳鈷鋁電池（四元電池，下面我會(huì)繼續(xù)說(shuō)）。提升鎳含量可以增加能量密度，而降低鈷含量則可以減少成本（鈷是三元鋰電池中最貴的元素）。

圖片來(lái)源 通用官網(wǎng)

開(kāi)篇我們也說(shuō)到，開(kāi)發(fā)新的軟包電芯型號(hào)成本較高。為進(jìn)一步控制成本，通用還與 LG 化學(xué)聯(lián)合成立了合資公司，共同研發(fā)和生產(chǎn)電芯，電芯的成本目標(biāo)是下降到 100 美元/千瓦時(shí)，甚至以下。

這樣一來(lái)，除了自家產(chǎn)品成本降低而外，在共享平臺(tái)時(shí)也能降低門檻，吸引更多的中小型車企。

根據(jù)通用官方消息，NCMA 四元電池中的鈷含量降低到 5% 左右，鎳含量提高到 90%。該消息一出，NCMA 四元電池再次引起行業(yè)關(guān)注 。

其中，LG 化學(xué)的電池材料體系路徑是從 NCM622 和 NCM712，然后轉(zhuǎn)入 NCMA 四元電池。但市場(chǎng)上主流的不是三元鋰電池嗎？怎么要使用四元電池？

其實(shí)，NCMA 四元電池已經(jīng)不是很新鮮的產(chǎn)品了。早在 2016 年，韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)及韓國(guó)的電池企業(yè)就提出這一概念。

而在國(guó)內(nèi)，2019 年蜂巢能源（長(zhǎng)城汽車動(dòng)力電池事業(yè)部前身）就發(fā)布了 NCMA。

圖片來(lái)源 蜂巢能源官網(wǎng)

那什么是 NCMA 四元電池？

所謂的 NCMA 四元電池，指的是在傳統(tǒng)的 NCM 鎳錳鈷三元鋰電池中摻入鋁元素。在實(shí)現(xiàn)低鈷含量的同時(shí)，保證電芯的能量密度、安全性、循環(huán)性能、充放電等不會(huì)下降。

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是，在降低成本的同時(shí)，還能是動(dòng)力電池的性能不會(huì)下降，甚至變得更好。

但問(wèn)題又來(lái)了，既然 NCMA 性能這么好，那為什么到現(xiàn)在才要使用？

原因很簡(jiǎn)單，那就是攻克 NCMA 的技術(shù)難度很高。因?yàn)槊繐饺胍环N新元素，就意味著電化學(xué)反應(yīng)的不確定性的增加，也就是控制難度會(huì)大幅提升。

另外，對(duì)電芯的一致性、生產(chǎn)工藝等都會(huì)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。所以到現(xiàn)在量產(chǎn)化的 NCMA 都還沒(méi)出現(xiàn)。

在如今 LG 化學(xué)和通用的聯(lián)合下，NCMA 似乎將浮出水面。如果進(jìn)展速度夠快，那勢(shì)必會(huì)引起一場(chǎng)電池的價(jià)格戰(zhàn)。正如我前面所說(shuō)，通用將通過(guò)參與制造電芯，進(jìn)一步整合了上游產(chǎn)業(yè)鏈，未來(lái)可授權(quán)電池應(yīng)用于第三方產(chǎn)品。

也就是說(shuō)，一旦時(shí)機(jī)成熟，通用與 LG 化學(xué)共同制造生產(chǎn)的 NCMA 將出售給第三方，以此開(kāi)拓全新的收益來(lái)源。畢竟如果實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn) 30 GWh，以通用目前的狀態(tài)是消化不完的。

所以，NCMA 除了用在通用的第三代全球電動(dòng)車平臺(tái)上，還可以直接變現(xiàn)，何樂(lè)而不為。

那么，NCMA 目前進(jìn)展如何了？

這里我們需要看向去年就發(fā)布了全球首款四元材料電芯的蜂巢能源。據(jù) Moneyball 最新報(bào)道，目前蜂巢將向一家歐洲汽車制造商交付大于 7 GWh 的電動(dòng)電池，但制造商沒(méi)有透露。而在此之前，相關(guān)報(bào)道顯示，PSA、寶馬、奧迪和奔馳正在評(píng)估該電池。

再看向 LG 化學(xué)，在去年的 Q1 財(cái)報(bào)會(huì)議上，LG 化學(xué)電池業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Kang Chang-bum 表示，LG 化學(xué)研發(fā)的 NCMA 四元電池將于 2022 年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

回過(guò)頭來(lái)看通用的產(chǎn)品規(guī)劃，其搭載 Ultium 電池的電動(dòng)皮卡 GMC 悍馬將于 5 月亮相，并計(jì)劃于 2021 年秋季在底特律 Hamtramck 工廠正式投產(chǎn)。

從時(shí)間節(jié)點(diǎn)上來(lái)看，要想實(shí)現(xiàn) GMC 悍馬在 2021 年秋季投產(chǎn)，那么通用必須與 LG 化學(xué)加快 NCMA 的研發(fā)和測(cè)試。

此刻，NCMA 成了推動(dòng)通用這場(chǎng)計(jì)劃的關(guān)鍵要素。

圖片來(lái)源 通用官網(wǎng)

寫在最后

關(guān)于共享平臺(tái)這件事，實(shí)際上，福特汽車去年就已同意將大眾汽車的主要電動(dòng)汽車平臺(tái)用于歐洲的大批量汽車。該協(xié)議價(jià)值 100-200 億美元，期限為 6 年。兩家公司正在對(duì)增加基于大眾技術(shù)的第二款車型進(jìn)行談判。這已然成為大眾新的一種收益模式。

而原生平臺(tái)的意義有多大，其實(shí)我們可以看大眾和通用的戰(zhàn)略規(guī)劃。

大眾最早推出電動(dòng)化戰(zhàn)略是在 2016 年，當(dāng)時(shí)的戰(zhàn)略取名叫「TOGETHER–Strategy 2025」，那時(shí)候?qū)ν夤嫉膽?zhàn)略計(jì)劃中并沒(méi)有出現(xiàn) MEB 平臺(tái)。大眾明確提出在 2025 年之前要推出 30 多款電動(dòng)車，到 2025 年電動(dòng)車的銷量達(dá)到 200-300 萬(wàn)輛之間。

在推出 MEB 和 PPE 平臺(tái)后，大眾最近的一輪計(jì)劃中表示，他們計(jì)劃到 2029 年向市場(chǎng)推出 75 款純電動(dòng)車。屆時(shí)電動(dòng)車的累計(jì)產(chǎn)量將增加到 2600 萬(wàn)臺(tái)左右。其中，2000 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車將基于 MEB 打造，剩余 600 萬(wàn)輛汽車中的大多數(shù)將基于 PPE 打造。

同時(shí)，大眾計(jì)劃未來(lái) 5 年內(nèi)，在混合動(dòng)力、電動(dòng)出行和數(shù)字化領(lǐng)域投入近 600 億歐元。其中電動(dòng)出行方面就投資約 330 億歐元。

而通用方面，其推出全新平臺(tái)的時(shí)間相比大眾要慢大半拍，但還是趕上了班車。在發(fā)布全新電動(dòng)化平臺(tái)時(shí)，通用就展示了 10 臺(tái)電動(dòng)概念車，計(jì)劃在 2025 年前全部推出，并計(jì)劃在北美市場(chǎng)和中國(guó)市場(chǎng)累計(jì)銷售 100 萬(wàn)輛電動(dòng)車。另外，2020 年到 2025 年間通用還將在電動(dòng)車和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域投入 200 億美元的資金和資源。

2020 年，特斯拉產(chǎn)量達(dá)到了 100 萬(wàn)臺(tái)，通用發(fā)布了全新電動(dòng)化平臺(tái)，大眾 MEB 逐步邁向成熟。看上去，傳統(tǒng)車企開(kāi)始跟上了腳步。

在人們開(kāi)始察覺(jué)純電動(dòng)車漸漸深入自己的生活時(shí)，一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)正在燃起。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁(yè) >