車(chē)企“自研電池”這股風(fēng),愈刮愈厲害,傳統(tǒng)車(chē)企也越來(lái)越多地加入自研電池大軍。
為什么?最大的原因,當(dāng)然是降本。最近幾年寧德時(shí)代發(fā)財(cái)報(bào),包括這次Q3財(cái)報(bào)每天1.3億元的利潤(rùn),31%的毛利率,這讓處于“水深火熱”的車(chē)企不是太好受。不出意外,大軍中又添了一份新生力量。前幾天的2024奇瑞全球創(chuàng)新大會(huì)上,奇瑞發(fā)布了自研“鯤鵬電池”。
當(dāng)然,這波車(chē)企自研電池能否成功,現(xiàn)在還不好說(shuō),需要時(shí)間驗(yàn)證。目前成功的也只有從電池起家的比亞迪。不過(guò),車(chē)企面臨的兩難選擇是,現(xiàn)在不投,將來(lái)可能就晚了。
研發(fā)電池的難度
舉個(gè)例子,我們知道蔚來(lái)發(fā)布的半固態(tài)電池最早是在2021年1月9日的NIO Day上面世,這個(gè)電池的研發(fā)歷經(jīng)三年才慢慢走到快量產(chǎn),由蔚來(lái)和衛(wèi)藍(lán)新能源聯(lián)合研發(fā)。
為什么?因?yàn)檠邪l(fā)電池的難度比蔚來(lái)想象中要大的多,無(wú)論是生產(chǎn)線和技術(shù),而且研發(fā)電池的成本太高,導(dǎo)致自研電池成為了蔚來(lái)的沉重負(fù)擔(dān)。
自研電池,實(shí)際上最大的挑戰(zhàn)是形成車(chē)企自己的產(chǎn)業(yè)鏈,包括投資幾十億來(lái)建廠。
目前,奇瑞已成立一系列動(dòng)力電池公司,主力是得壹和奇達(dá)兩家公司,得壹重點(diǎn)在做電芯,奇達(dá)更多是在做Pack和系統(tǒng)。同時(shí),奇瑞也跟其他合作伙伴集成開(kāi)發(fā)電池,包括寧德時(shí)代和頭部電池公司等聯(lián)合開(kāi)發(fā)。
今年4月,安徽奇達(dá)動(dòng)力電池科技有限公司成立,由蕪湖奇達(dá)動(dòng)力電池系統(tǒng)有限公司全資持股,后者為蕪湖??铺┛藙?dòng)力總成有限公司的全資子公司。8月,石家莊奇達(dá)動(dòng)力注冊(cè)成立,也是蕪湖奇達(dá)動(dòng)力電池系統(tǒng)有限公司全資持股。
產(chǎn)能方面,最近的9月28日,奇瑞旗下的得壹能源鋰離子動(dòng)力電池項(xiàng)目二期開(kāi)工儀式在安徽省銅陵市樅陽(yáng)縣舉行。該項(xiàng)目于2022年1月簽約,總投資100.04億元。其中,項(xiàng)目二期規(guī)劃建設(shè)7條生產(chǎn)線,總體產(chǎn)能17GWh。
產(chǎn)品方面,主要為方形磷酸鐵鋰電池,包括增程100Ah、800V純電125Ah以及400V純電175Ah等平臺(tái)化電芯,預(yù)計(jì)2026年4月全部建成并投產(chǎn)。
除了銅陵項(xiàng)目外,得壹能源還有一個(gè)蕪湖動(dòng)力電池生產(chǎn)制造項(xiàng)目。蕪湖項(xiàng)目位于安徽省蕪湖市弋江區(qū)蕪湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū),據(jù)悉,將建設(shè)電池總部及研發(fā)、中試基地,新建中試線、測(cè)試中心、儲(chǔ)能研究院及臨時(shí)過(guò)渡性Pack產(chǎn)線,計(jì)劃投資28.1億元。
奇瑞汽車(chē)副總經(jīng)理古春山在2024奇瑞全球創(chuàng)新大會(huì)的新能源論壇上表示,奇瑞電池旗下得壹能源投了幾十個(gè)億,產(chǎn)能達(dá)到20GWh。說(shuō)的就是樅陽(yáng)項(xiàng)目。
以上,也是我們要探討的問(wèn)題,這樣做劃不劃算?以及,為什么研發(fā)成本如此之高?奇瑞這次發(fā)布的電池研發(fā)細(xì)節(jié),能說(shuō)明很多問(wèn)題。
首先,從研發(fā)方面來(lái)說(shuō),要對(duì)電池安全的全鏈條進(jìn)行管理。這其中,涉及到電芯的設(shè)計(jì)、供應(yīng)生產(chǎn)、使用及維護(hù)、回收等全環(huán)節(jié)。
奇瑞在這方面,涵蓋了4+4+2的安全標(biāo)準(zhǔn)。其中,全學(xué)科涉及力學(xué)安全、電安全、環(huán)境安全、熱安全4個(gè)維度標(biāo)準(zhǔn)。比如,力學(xué)安全包括擠壓功能保持邊界、極限擠壓邊界、針刺等,針刺速度25mm/s的承受力,大面擠壓30%的變形率如何等等。
從2022年開(kāi)始,奇瑞在電芯級(jí)別的研發(fā)方面,開(kāi)始構(gòu)建多維度的仿真能力和分析能力,包括電化學(xué)仿真、結(jié)構(gòu)仿真、熱仿真和壽命仿真分析等實(shí)驗(yàn)室。
目前,奇瑞在蕪湖的弋江區(qū)建立了全維度、數(shù)字化的自動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中心,包括電芯的小試線和中試線,投入將近兩個(gè)億,含在得壹能源的蕪湖動(dòng)力電池生產(chǎn)制造項(xiàng)目中?!跋鄬?duì)來(lái)說(shuō)的話,(功能)還是非常全的。”
還有新材料的試驗(yàn),比如高焓變隔膜HECS等。這個(gè)HECS具有獨(dú)特的有機(jī)功能性涂覆層,能賦予隔膜更高的耐熱性。
還有比較重要的電解液。古春山介紹,奇瑞采用了高閃點(diǎn)的“主動(dòng)防御安全電解液ADSE”,提高了熱失控的上限閥值(T1/T2)。然后,發(fā)生熱失控以后的T3溫度,也做到將傷害降得更低。這方面,奇瑞通過(guò)獨(dú)特的添加劑在電解液里面發(fā)生作用,兩個(gè)方案的T3的最高溫度分別下降了19度和60度,效果顯著。
在生產(chǎn)方面,樅陽(yáng)項(xiàng)目中奇瑞構(gòu)建了PPB級(jí)制造管控體系(十億分之幾的級(jí)別)。這個(gè)體系最大的意義在于,制造方面如何保證電池的安全性。這個(gè)產(chǎn)線有8,000多個(gè)控制點(diǎn),300多個(gè)質(zhì)量門(mén)的控制,特別是針對(duì)過(guò)程、異物,因?yàn)楫愇飼?huì)造成潛在的內(nèi)短,然后造成產(chǎn)氣和漏液。
而這些涉及到安全的特殊的影響因素,得進(jìn)行特殊管控。比如,嚴(yán)控“粉刺露”,單線配備36臺(tái)除磁和 69 臺(tái)除塵機(jī)構(gòu),還包括對(duì)異物的分析手段等。
從上可以看出,電池的研發(fā)和生產(chǎn)制造確實(shí)不是誰(shuí)都可以干的。而且,非常燒錢(qián)。
“打工論”逼出自研電池
說(shuō)到奇瑞這次發(fā)布的鯤鵬電池,有三大系列,分別是方形磷酸鐵鋰系列、方形三元系列和大圓柱三元系列。其中,大圓柱46110三元系列,純電續(xù)航超過(guò)1200km,從指標(biāo)上來(lái)說(shuō)遙遙領(lǐng)先。不過(guò),從展品區(qū)了解的情況,大圓柱量產(chǎn)還有段時(shí)間。
從能量密度來(lái)說(shuō),方形磷酸鐵鋰系列為120~160Wh/kg,方形三元系列為140~200Wh/kg,大圓柱三元系列為140~240Wh/kg。指標(biāo)都相當(dāng)靠前。
同時(shí),奇瑞還宣布,2026年全固態(tài)電池定向運(yùn)營(yíng)(上車(chē)),2027年批量上市,其純電續(xù)航有望突破1500公里?,F(xiàn)場(chǎng)VCR展示中,全固態(tài)電池電芯切去一角之后依然可以正常工作,穩(wěn)定且安全。
此外,鯤鵬電池支持最大6C快充。電池電芯循環(huán)壽命,則超3000次,首次采用多截面吸能設(shè)計(jì)技術(shù),支持 1s 快速定向泄壓。
關(guān)于固態(tài)電池,我已經(jīng)在好幾篇文章中寫(xiě)過(guò),對(duì)于全固態(tài)電池并不看好,終點(diǎn)在半固態(tài)電池,因?yàn)槿〉昧思夹g(shù)和成本的平衡,而且工藝不用像固態(tài)電池那樣大改。
外界好奇的是,奇瑞為什么大手筆自研電池?
其實(shí),意義在于,自己掌控造車(chē)和電池的各個(gè)環(huán)節(jié)。畢竟價(jià)格戰(zhàn)之下,車(chē)企的毛利率太低,不得不自己想辦法壓縮成本,而電池占到整車(chē)成本30%-40%,目標(biāo)太明顯。另外,對(duì)于電池供應(yīng)商來(lái)說(shuō),也就不太好“漫天要價(jià)”了。實(shí)際上,不僅是奇瑞,按照媒體的報(bào)道,目前已有超15家車(chē)企自研電池。
去年11月17日廣州車(chē)展,長(zhǎng)安汽車(chē)宣布自研“金鐘罩”電池,發(fā)布未來(lái)發(fā)展規(guī)劃,并在四川宜賓投資工廠。長(zhǎng)安計(jì)劃到2030年,推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款自研電芯,形成不低于150GWh的電池產(chǎn)能。
包括廣汽集團(tuán)董事長(zhǎng)曾慶洪,也曾在2022年的行業(yè)大會(huì)上公開(kāi)表示,“廣汽有一半的裝機(jī)量和寧德配套,而動(dòng)力電池成本已經(jīng)占到了汽車(chē)成本的40%至60%,我現(xiàn)在(等于)是給寧德時(shí)代打工。”
“打工論”早已成為眾多車(chē)企的心聲。為了擺脫受制,廣汽集團(tuán)步伐飛快,其旗下埃安品牌的因湃電池工廠已正式投產(chǎn),首期產(chǎn)線產(chǎn)能6GWh。
此前8月13日,極氪智能科技CEO安聰慧也公開(kāi)表態(tài):“作為一家智能電動(dòng)車(chē)企業(yè),想要形成競(jìng)爭(zhēng)力,(自研動(dòng)力電池)是最基礎(chǔ)的,也是極氪未來(lái)發(fā)展的核心。”
極氪去年12月14日發(fā)布全棧自研的電池“金磚電池”。這是首款量產(chǎn)800V磷酸鐵鋰超快充電池,誕生于衢州極電工廠。此外,6月27日吉利汽車(chē)正式發(fā)布自研自產(chǎn)的最新一代“刀片式”磷酸鐵鋰電池“神盾短刀電池”。該電芯長(zhǎng)度為580mm,能量密度提升至192Wh/kg。
除了比亞迪,長(zhǎng)城是最早把電池等供應(yīng)鏈剝離出來(lái)的。目前,長(zhǎng)城汽車(chē)旗下的蜂巢能源有效產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)27GWh。
當(dāng)然,說(shuō)是“自研電池”,有很多僅僅是PACK方面的集成,包括零部件巨頭博世,早在2018年初就宣布放棄自制電芯,集中精力去做BMS。
從目前來(lái)看,車(chē)企花巨資來(lái)構(gòu)建自己的電池產(chǎn)業(yè)鏈可以理解,但車(chē)企自研電池,又是一個(gè)極為燒錢(qián)的行當(dāng),對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)能過(guò)剩的電池行業(yè)來(lái)說(shuō),有重復(fù)建設(shè)投資的弊端,對(duì)電池供應(yīng)商的沖擊也是相當(dāng)大的。這種結(jié)構(gòu)合不合理的問(wèn)題,如何來(lái)解決呢?目前看,市場(chǎng)化之下似乎是個(gè)死結(jié)。
就在前不久,寧德時(shí)代在成都揭幕新能源生活廣場(chǎng),除了“破圈”,也是應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的探索和提前準(zhǔn)備吧。
當(dāng)然,奇瑞對(duì)電池供應(yīng)商的方式是既有自己的想法也有合作。例如,在目前奇瑞發(fā)布的第一款新能源輕卡——零米輕卡中,發(fā)布會(huì)地點(diǎn)選擇了寧德時(shí)代總部所在地福建寧德,并稱“只用寧德時(shí)代電池”。
不管怎么說(shuō),新一輪產(chǎn)業(yè)鏈整合和競(jìng)爭(zhēng)的大幕已經(jīng)緩緩拉開(kāi)。誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù),好戲正在開(kāi)場(chǎng)。
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:汽車(chē)公社
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