來源:雷科技汽車出行組 | 編輯:Hernanderz
" 我們并沒有看到特斯拉(在電池方面)有什麽優勢,相反,特斯拉要縮小和我們的差距。"
當寶馬生産部門負責人 Milan Nedeljkovic 向媒體說出上面這番話時,一生驕傲的馬斯克不知道作何感想。
幾乎可以肯定的是,馬斯克不會服氣,卻也無法掩蓋自身的憂慮:4680 電池的性能不差,可惜和預期仍有差距;即便工廠已開足馬力,産能還是一個大問題;各大車企奮起直追,甯德時代和 LG 也不斷更新叠代,特斯拉的确沒有太多優勢可言。
新能源車時代,動力電池的重要性比燃油車的内燃機有過之而無不及,且研發難度更大、投入更高,每前進一步都相當困難。如今,寶馬已經有底氣直接向特斯拉宣戰,馬斯克還能坐得住嗎?
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都知道自研電池很難,但車企有不得不做的理由。
動力電池是一盤大生意,車企和電池廠商都很清楚。監測數據顯示,2023 年全球動力電池裝機量将達到 749GWh,遠超去年的 517.9GWh,且未來數年還将保持較高增速水平。占據了全球 36% 市場份額的甯德時代,曆年利潤節節攀升,成爲左右整個新能源車行業格局的 " 甯王 "。
無論是爲了降低對電池廠商的依賴、提高利潤率,還是爲了提升核心競争力,都繞不開電池這個關鍵詞。以寶馬、大衆、福特、通用爲首的發力電池已經很長一段時間,具備不俗的實力。
一方面,車企通過從競争對手、電池廠商那裏挖角研發人才,快速壯大研發團隊。
深受罷工事件影響的福特最近兩年 " 引援 " 力度并不弱,挖來了不少高級研發人才。比如稍早前加入福特的前蘋果、特斯拉高管 Doug Field,負責管理電動汽車、數字化及設計辦公室,近日又撬走了三星 SDI 副總裁 Kim Sung-Hoon 擔任電池總工程師。
如今就連動力電池廠商,都開始感受到人才争奪的壓力。
以國内爲例,甯德時代的生産計劃顯示,2025 年産能目标爲 600-700GWh,并在持續推進各種擴産計劃。但 " 甯王 " 的壓力并不在資金上,而在于人力,尤其是 PACK 工程師、BMS 工程師等高端研發人才。Wind 的數據顯示,過去兩年動力電池研發人員薪酬增幅超過 20%,可見車企、電池廠商爲了争奪人才已經将薪酬标準提高到全新層次。
另一方面,傳統車企大膽探索新技術,試圖繞開特斯拉的優勢領域實現彎道超車。
就拿寶馬來說,Milan Nedeljkovic 敢放出豪言,自有自己的底氣。早在 2021 年公布全面電動化戰略時,寶馬就把電池電芯技術列作重點,圍繞性能提升、成本降低和固态電池研發三個主題開展一系列工作。别看現在固态電池已經越來越流行,寶馬可是該理念最早一批擁護者。
特别是固态電池材料方面,寶馬采用锂金屬(陽極)和 NMC 材料(陰極)的組合以及氧化劑聚合物硫化物充當固态電解液,以實現更高的能量密度。寶馬方面表示,自研的第一批圓柱型電池将在 2025 年開始裝車,預計能提升 20% 能量密度和 30% 續航能力,并将成本壓縮至少 50%。
就連一輛車都沒造出來的蘋果,也在 Doug Field 效力時期提出了自研 " 突破性電池技術 " 的目标。按照早期的規劃,蘋果将采用名爲 "Monocell" 的新設計理念,通過取消容納電子材料的模塊來擴大内部空間,以增強續航能力。此外,就像寶馬早早押寶固态電池一樣,蘋果也瞄上了锂離子電池這個在當時尚算前衛的新設計。
特斯拉的挑戰者們技術或許暫時落後,但勝在财大氣粗、樹大根深,可以快速組建供應鏈,打造硬核研發團隊。面對對手的步步緊逼,特斯拉的優勢,正不斷被削弱。
無論馬斯克願不願意承認,都無法改變 4680 電池研發、量産計劃壓力倍增的事實。
客觀地說,4680 電池的大尺寸工藝改革、無極耳設計和正負極材料新組合确實很超前,在能量密度、續航能力方面給行業提供了很大想象空間。
其中最受關注的,是無極耳電芯。4680 的無極耳電芯,關鍵突破在于簡化設計工藝、縮短電流傳輸鏈路,通過整個電芯導電,而非像傳統産品(如特斯拉上一代 2170 電池)那樣隻依賴兩個極耳通道。這樣做的好處是減少内阻和散熱性能,從而優化續航效果。同時還能砍掉繁瑣的繞制、塗料流程,提高生産效率。
但争議恰恰在于,生産效率并未如期提升——産能未達預期、生産難度和成本過高,是 4680 電池當下面臨的最大問題。
4680 電池上一次引發公衆熱議,是在今年 10 月迎來第 2000 萬個電池下線的裏程碑。回顧過去兩年,特斯拉 4680 電池的重點工作一直放在量産上。4680 電池在 2020 年底首次公布技術細節并在加州弗裏蒙特工廠實現量産,随後将生産線擴充至德州工廠。從 1000 萬塊到 2000 萬塊這個生産周期,平均産能爲 8.55 萬 / 周,确實較此前有大幅提升。
不過按照如今的産能推算,德州工廠年産能最多隻有 4GWh 左右,想實現馬斯克當初制定的 100GWh 年産量目标并不現實。此外,按照官方公布的數據,每 1000 萬塊電池最多可以裝備 1.2 萬輛 Model Y 新車。Model Y 去年的總交付量爲 74.7 萬輛,可見 4680 電池現階段遠無法實現自産自銷。
這時候,就不得不提一個尴尬的話題。
特斯拉現在還離不開甯德時代、LG 等動力電池廠商,後者既是特斯拉最重要的盟友,也是馬斯克最忌憚的對手。最近幾年,特斯拉和甯德時代、LG 的制衡與博弈從未斷絕,且愈演愈烈。電池廠商和傳統車企合作建廠,就加大了對特斯拉的威脅。
今年 2 月,福特被爆将聯合 LG 赴土耳其建廠,預計 2026 年落成投産,預計年産能爲 45GWh/ 年。這一消息不久後得到證實,LG 将土耳其工廠視作其全球化戰略的重要一環。在此之前,LG 已經先後遠赴美國、波蘭、印尼、中國和加拿大興建電池工廠。
在該計劃出爐之前,福特剛宣布要在 2026 年實現電動汽車年産量超 200 萬輛的宏偉目标。三軍未動糧草先行,動力電池作爲新能源車最重要的零部件,自然要跟上産能計劃。
在國内,車企和動力電池廠商合作建廠的現象也在普及。同樣在今年 2 月,長安汽車宣布和甯德時代共同投資 15 億元成立時代長安動力電池有限公司,雙方持股比例分别爲 49% 和 51%。長安汽車官方表示,合資子公司将快速搭建産線,以及年内投産,年産能将達到 25GWh。
雖然這些車企和電池廠商的合作關系,日後也可能向特斯拉看齊,但至少現在,雙方利益訴求還是一緻的。大部分車企沒有像特斯拉那麽強的供應鏈控制欲,合作建廠時甯德時代、LG 也占主導地位。扶持競争對手、制衡特斯拉,實力壯大的車企反制電池廠商,後者繼續尋找新的扶持對象,一條食物鏈就這麽形成了。
不過被夾在中間的特斯拉,仍未放棄掙脫枷鎖。
馬斯克曾表示,自研電池不僅會應用在新能源車上面,日後還會應用于儲能項目中。按照他的觀點,電池是提高經濟效益和産能的關鍵,也是特斯拉必須攻克的難關。這就意味着,即便 4680 的研發、量産都面臨考驗,特斯拉也不會退縮。
正如上文所說,擴充産能仍是特斯拉當下最重要的工作。
這一邊,生産線持續擴建。今年 1 月,特斯拉宣布将投資 36 億美元擴建内華達超級工廠,包括兩個占地面值達到 400 萬平方英尺的新廠房,其中一個用于生産 Semi 電動卡車,另一個則專注生産 4680 電池。據悉,這條新生産線的年産能規劃爲 100GWh,遠高于德州工廠。而馬斯克的終極目标,肯定不止這個數。
另一邊,供應鏈也在重組。稍早前的一份第三方調研報告顯示,特斯拉電池 40% 的供應商來自中國,對無機化合物、钴材料供應商的依賴程度最高。在德州锂精煉廠的奠基儀式上,馬斯克曾暗示,希望這家工廠能爲特斯拉 " 準備充足的電池生産材料 ",言外之意是要降低對外部供應商的依賴。
過去幾年,特斯拉就不斷擴充朋友圈,通過分散性采購分攤風險。馬斯克十分青睐的柔性供應鏈模式也在發揮作用,特斯拉在上下遊各個環節的直接投資都在增加。
而在研發方面,不止特斯拉,所有廠商都得朝着這幾個方向突破:安全性、續航能力和成本效益。
動力電池的安全問題,大部分取決于散熱效果,且和續航一樣與單體密度息息相關。散熱和能量密度,恰好是特斯拉,以及寶馬、福特等一衆車企自研電池計劃中最難啃的關卡。
廠商的重視程度是毋庸置疑的。寶馬重點優化控制單元,提升主動避險能力,當車輛遭遇外力沖擊導緻電池急速升溫時主動介入切斷電氣系統。特斯拉則一如既往地重視電池安全系統熱量排放效果,且小心控制圓柱電池的尺寸。
至于成本效益,不僅要看電池這個單體零部件的設計,整個制作平台和生産流程的優化也很關鍵。
特斯拉就一直熱衷于革新生産平台,在 2020 年首次使用的一體化壓鑄技術是優秀代表。4680 電池量産後,特斯拉也想方設法縮短電池下線到新車組裝的流程,進一步降低成本,比如把電芯就直接安裝到底盤上。
原材料的采購成本方面,馬斯克一再表示鎳材料供應是主要瓶頸,現在還沒有太好的解決辦法。要解決這個問題,還得靠供應鏈上下遊的共同努力。除了源頭的采礦商繼續擴大産能外,部分電池廠商和車企也開始研究循環利用,以及想辦法降低損耗率,比如甯德時代就投資建設了電池循環利用生産基地。
圍繞這塊電池,車企、電池廠商的競賽與博弈是不會終止的。但充分的良性競争,對行業來說并非壞事。畢竟更高能量密度、更安全、續航能力更強的電池,肯定會讓新能源車的駕駛體驗更上一層樓。
End
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