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文 | 連線出行,作者 | 周雄飛
動力電池,再次成爲關注焦點。
這是因爲蔚來、極氪和廣汽埃安等車企,都把近日的宣傳重點聚焦在動力電池領域。上周末,蔚來創始人、董事長、 CEO 李斌與蔚來能源高級副總裁沈斐一起開着一輛 ET7,在連續不間斷、且不補能的前提下,完成了超過 1000 公裏行駛裏程的挑戰。
實際上,這場測試主角并不是 ET7,而是蔚來自研的 150 度超長續航電池包,更是爲了驗證 2020 年 NIO Day 上李斌說出的那句 "ET7 搭載 150 度超長續航電池包,續航裏程将超過 1000 公裏 "。結果證明,蔚來用一場 14 個小時左右的自駕直播,向外界展示了 150 度超長續航電池包的能力。
在蔚來的這次測試之前,廣汽埃安和極氪也高調發布了各自的動力電池産品。
本月中旬,廣汽埃安宣布旗下因湃電池智能生态工廠正式竣工投産,同時其還發布了彈匣電池 2.0 系列相關新技術的突破—— P58 微晶超能電芯,具備充電 10 分鍾,續航裏程達到 250 公裏的能力。
幾乎前後腳,極氪也發布了其首款全棧自研的動力電池産品—— " 金磚電池 ",據連線出行獲悉,這款電池具備 4.5C 的最大充電倍率,可實現充電 15 分鍾增加續航裏程 500 公裏以上的性能,對比目前行業内的電池産品,金磚電池也是全球量産最快的超快充磷酸鐵锂電池。
從行業視角看,新能源車企布局動力電池領域已不是新鮮事。最早有特斯拉宣布要打造 4680 電池,随後蔚來、廣汽埃安紛紛入局,再到去年上汽集團發布了 " 魔方電池 ",再加上最近極氪的 " 金磚電池 ",一時間動力電池行業聚集了衆多車企玩家。
這些車企會選擇相繼布局動力電池,也有着相似的目的。
一直以來,動力電池都是整車成本中占大頭的部件,在目前新能源汽車行業大打價格戰的背景下,車企們爲了讓自身的産品和價格具備優勢,降低動力電池的成本是剛需,而自研電池也是爲了實現這個目标。
更爲重要的是,随着新能源汽車行業即将進入 2024 的決戰之年,也會考驗着車企們各自的綜合實力,動力電池作爲新能源汽車産業鏈關鍵一環,對其布局自然也能讓車企加深自身在垂直産業鏈中的話語權,以便提升自身的綜合實力。
基于這些原因,車企們紛紛跑進動力電池戰場,以至于有聲音認爲電池廠商們會遭遇較大的壓力。但随着上遊锂原料價格的下降,動力電池廠商們的成本壓力也會得以降低,或許 " 甯德時代們 " 面對蔚來、極氪們的進攻,也不會太過于被動。
可以确定的是,2024 年的動力電池行業不可避免會經曆一場大戰。
01 動力電池戰場,車企們前赴後繼
蔚來這次測試的 150 度超長續航電池包,早在 3 年前就已亮相。
在 2020 年的 NIO Day 上,除了新一代平台 NT2.0、ET7 旗艦轎車之外,150 度超長續航電池包也成爲一大亮點。按照彼時蔚來的介紹,這塊電池是全球首款無熱失控軟包 CTP 電池,電芯能量密度高達 360Wh/kg,是目前國内可量産動力電池包電量最高、能量密度最高的産品。
蔚來 150 度超長續航電池包,圖源蔚來官微
需要注意兩個關鍵詞,能量密度爲 360Wh/kg 和軟包 CTP 電池。前者代表着一塊電池中能儲存多少電能,而 360Wh/kg 已經超過了目前市面上很多動力電池的電芯能量密度。
軟包 CTP 電池,相比于傳統的電池,最大的區别就是取消了模組的設計,直接将電芯集成爲電池包,将其又作爲整車底盤結構件的一部分實現集成。由此在降低電池包成本的同時,還能大幅提高電池能量密度。
擁有更高的能量密度,就意味着有更長的續航裏程。在彼時介紹 150 度超長續航電池包時,李斌曾表示,2018 款 ES8 用了這塊電池後,續航裏程将達到 730km,2020 款将進一步提高到 850km;ES6、EC6 的續航裏程可以做到 900km 和 910km;而當 ET7 搭載該電池包後,其 NEDC 續航裏程就能突破 1000 公裏。
當時這句被業内很多人視爲吹牛的宣傳語,在近日李斌親自駕駛的 ET7 上成爲現實,由此也讓蔚來的 150 度超長續航電池包,成爲目前業内爲數不多可以落地的超過 1000 公裏續航電池包之一。
相比于蔚來看中 1000 公裏續航裏程,極氪自研的 " 金磚電池 " 則聚焦于超快充效率方面。
從動力電池行業發展看,主流的技術路線有兩條:磷酸鐵理電池和三元锂電池,前者相比于後者雖然有着高安全性和高性價比等優勢,但在能量密度上卻是短闆,反之亦然。
在此背景下,極氪則基于磷酸鐵理技術路線,實現了趕超三元锂電池的能量密度。按照其官方介紹,通過對電池包構造上進行徹底改造和優勢,以及采用 " 三明治 " 結構,來提高電池包的體積利用率。
經過調整後,相較于傳統電池包,極氪的金磚電池采樣線路長度縮短 157 米、核心零部件數據減少 35%,電池能量密度提升了 10% 以上。
極氪金磚電池分層結構
根據極氪官方介紹,在全域 800V 架構的支持下,金磚電池的最高充電效率可達 500kW,最大充電倍率可達 4.5C,超過目前市面上大多數動力電池的充電倍率。在 10%-80% 的快充區間上,可實現充電 15 分鍾續航增加 500 公裏以上的目标。
安全,也是極氪金磚電池的另一大關鍵詞。
在他們看來,通過把電芯原有的 6 大安全措施升級爲 8 項,并以創新式的籠式結構,可以讓金磚電池實現全域安全的實時防護,以便達到無熱蔓延、不起火和不爆炸的電池安全。
或許爲了更好地展示金磚電池的安全性能,極氪還展示了該電池的三項極限安全測試,分别爲超壓針刺測試、火燒測試和 6 項極端工況串行測試。其中前兩項都是突破國标來進行的,而最後一項則是在測試中彙聚了浸水、火燒、冰凍、拖行、碾壓和高墜 6 大消費者用車全生命會遭遇的極限場景,最後金磚電池均通過這些測試,不起火無爆炸。
據極氪官方介紹,金磚電池會首先搭載在極氪 007 車型上實現量産,成爲行業内首個搭載金磚電池的産品。
在造電池這條路上,極氪和蔚來身邊,也已聚集了更多的玩家。
同在本月,廣汽埃安宣布旗下因湃電池智能生态工廠正式竣工投産,在竣工現場其官方宣布該工廠首期項目可實現 6GWh 的産能,後期還能實現 36GWh 的規劃産能。同時,鈉離子電池和全固态電池等多種電池也将會在此工廠中量産。
在工廠竣工的同時,廣汽埃安也發布了彈匣電池 2.0 的新技術進展—— P58 微晶超能電芯。據了解,彈匣電池是其 2021 年推出的電池技術,目前已叠代至 2.0 版本,P58 微晶超能電芯具備 3C 快充能力,可實現充電 10 分鍾,續航裏程達到 250 公裏的目标。
廣汽埃安 P58 微晶電芯,圖源埃安 Aion 官微
除了廣汽埃安之外、特斯拉、長城汽車、上汽集團、上汽通用五菱和長安汽車也都涉足到動力電池領域。比如長安汽車在今年廣州車展上,發布了其打造自研動力電池的計劃以及 " 金鍾罩 " 品牌;上汽通用五菱也在今年 10 月發布了 " 神煉電池 "。
時間倒回到去年,上汽集團發布了名爲 " 魔方電池 " 的産品,主打超高集成度、長壽命和高熱失控防控。而對于長城汽車來說,則很早就布局了蜂巢能源,在動力電池領域研發産品。
以上這些車企之所以會相繼布局動力電池,有着對行業現狀的考慮,也有相似的野心要實現。
02 降本、産業鏈和話語權,車企們都想要
價格戰,成爲了貫穿整個 2023 年新能源汽車行業的關鍵詞。
今年年初,特斯拉不出意外地扛起了降價 " 鐮刀 ",在新能源汽車行業中掀起了新一輪的降價價格戰,這之後 AITO、比亞迪和小鵬汽車相繼跟進降價,整個行業價格戰一觸即發。
來到年中,在中汽協主辦的 2023 中國汽車論壇上,一汽、東風、上汽、長安、比亞迪、吉利、長城、" 蔚小理 " 和特斯拉等 16 家車企,聯合簽署《汽車行業維護公平競争市場秩序承諾書》,在彼時業内看來這一承諾書的簽署,應該能讓價格戰偃旗息鼓。
然而,随着 " 金九銀十 " 階段的到來,行業價格戰的戰火再度燃起,最爲明顯的例子,就是衆多車企把價格戰帶到了今年廣州車展上,連線出行在《在廣州車展上,我們看到了明年汽車圈的 " 殘酷戰局 "》一文中對此進行過詳細闡述。
爲了打赢這場價格戰,大多數車企會選擇用降低自身整車成本的方式,以便換來更多的降價空間,讓自身的産品保持競争力。
對此,這些車企都把降本的對象,看向了占整車成本 40% 左右的動力電池。
根據麥肯錫的此前的估算,對于車企來說,自研電池 PACK 和電池模組會降低一定的成本,前者大概能降低 3% 的成本,而後者也能降低 1% 的成本。按照極氪官方介紹,讓金磚電池生産效率提升 40% 後,其每度電的成本就能降低 14.8%。
極氪金磚電池
" 技術要領先,同時成本要低,才能形成核心競争力。"極氪智能科技 CEO 安聰慧這樣對連線出行表示。
換句話說,車企自研電池後,電池業務的首個客戶也就是自身,正如比亞迪電池業務常年的 " 自産自銷 "。随着自研電池搭載在自身的産品中實現量産後,則可以利用規模優勢進一步降低電池的成本。
在這樣 " 看得見 " 的利好面前,車企們會布局動力電池也是情理之中的事情。與此同時,車企們也開始對一些 " 看不見 " 的價值重視起來。
其中,就比如整合垂直産業鏈的能力。
從傳統燃油車時代來看,最明顯的特征就是整車廠想要掌控着一切,其中就包括把控産業鏈的話語權,比如自研自建發動機、變速箱等核心部件,以便實現對上下遊垂直産業鏈的控制。
進入新能源汽車時代後,三電系統取代了此前的 " 三大件 "(發動機、底盤、變速箱),造車門檻也随之降低,但在業内看來,對于車企來說,想要把控産業鏈話語權的想法并沒有随之改變。
就比如在去年的世界動力電池大會上,廣汽集團董事長曾慶洪曾表示,随着動力電池占總成本的比例進一步增加," 那廣汽不就是在給甯德時代打工嗎?"由此,也把主機廠和電池廠的矛盾擺在了台面上。
爲此,廣汽埃安已對外宣布其産業布局将遍布上遊材料、中遊電池、下遊整車,以及與電池配套的充換電和回收。這些動作無疑在向外界宣告,廣汽埃安要掌握整條産業鏈的命脈。
" 蔚來、極氪、上汽和長安,會選擇自研電池,其實與廣汽埃安的目的是一樣的,因爲隻有很好地掌控整條産業鏈,才能降低整車的生産成本,同時也能保證産業鏈供應的穩定。"動力電池行業分析師孫浩銘對連線出行解釋道。
孫浩銘同時認爲,車企會選擇這樣布局,也是爲了增加自身的綜合實力,畢竟現在新能源汽車行業的戰争已進入比拼綜合實力的戰局中。
比如蔚來在布局動力電池的同時,還在布局自動駕駛芯片和換電領域;而像廣汽集團、特斯拉和大衆集團,并不滿足僅布局動力電池領域,而是已經把 " 觸手 " 伸向更加上遊的礦産資源。
就在蔚來、極氪和廣汽們 " 啥都想要 " 的野心之下,甯德時代、中創新航等電池廠或許也感受到了壓力。由此在業内看來,動力電池行業的戰争不可避免也會進入到新的階段。
03 2024 年,動力電池行業的戰與和
現階段,車企們還會用 " 兩條腿 " 走路。
簡言之,目前很多車企都已經自研電池了,但其中大多數車企在電池供應上依然會依賴甯德時代們。比如安聰慧在 " 金磚電池 " 發布會後的溝通會上表示,在極氪 007 上會同時采用金磚電池和甯德時代的麒麟電池,來保證産品電池的穩定供應。
有類似思考的,還有廣汽埃安的古惠南,他在近日也公開表示," 對于電池的策略我們不是全部自己去生産,仍堅持自研自産 + 對外合作。因爲現在電池技術還不代表終極版本,還會出現很多新技術,這樣的模式會使自身技術更快叠代。"
這也意味着,極氪和廣汽埃安一邊在自研電池的同時,另一邊也會繼續向甯德時代等電池廠商外采電池,共同爲自身新能源産品供應電池。
相較之下,同樣自研電池的蔚來,雖然沒有表明這麽清晰的觀點,但态度是與極氪和廣汽埃安一緻的。
在李斌看來,150 度超長續航電池包非常難量産,産量比較低,良率也很有挑戰,産能需要經曆一個爬坡的階段。所以初期蔚來會采取靈活租用的方式來服務有特别需求的用戶。換句話說,蔚來之後在高能量密度電池方面,依舊不會放棄外采模式。
蔚來換電站
另一方面,目前碳酸锂等動力電池原材料的價格已經下探到 10 萬元 / 噸左右,相比于前兩年的 50 萬元 / 噸已經有了明顯的下降。就此,無論對于車企、還是電池廠商們來說,成本壓力相較于此前也會減弱一些。
可以預見的是,在即将到來的 2024 年,蔚來、極氪和廣汽埃安們,與甯德時代、比亞迪等電池廠們依然會保持着合作互利的關系。但需要注意的是,這兩方之間在明年的動力電池戰場上,恐怕也很難避免進行競争。
對于自家的電池産品,車企們往往是充滿自信的。
比如李斌對于自家的 150 度超長續航電池包,認爲是 " 在全球量産電池包裏面技術最先進的 "。正如上文所述,在電芯的能量密度上,該品牌的 150 度超長續航電池包擁有 360Wh/kg,是遠遠超越甯德時代的麒麟電池(255Wh/kg)。
在安聰慧看來,極氪在電池領域是處于比較領先的水平,目前疊片的效率最短可達到 0.09 秒,屬于行業第較快的效率。而在金磚電池産品上,4.5C 的充電倍率也超過了甯德時代神行電池的 4C 充電倍率。
安聰慧甚至在發布金磚電池的時候,多次用到 " 最 " 這個字,比如 " 全球體積率最高的電池 "" 全球量産充電速度最快的電池 "" 全球最安全的動力電池 "。
不僅如此,就像特斯拉 CEO 埃隆 · 馬斯克曾表示會讓 4680 電池量産後、向全行業開放一樣,在極氪的規劃中,金磚電池或許也有這樣的打算。正如安聰慧說的那樣 " 在滿足極氪旗下産品自身的需求之外,極氪金磚電池不排除會應用在同樣采用浩瀚架構的其他兄弟品牌,未來也不排除供應給其他友商。"
特斯拉 4680 電池包圓柱形電池,圖源特斯拉官微
或許是看到了車企們向動力電池行業發起的沖擊,再加上動力電池行業正處于産能過剩的現狀中,甯德時代們在電池技術研發上也開始加速。
在前段時間舉行的 2023 年國際汽車電子與軟件大會上,甯德時代首席科學家吳凱透露了甯德時代在電池創新方面的新進展——以動力電池爲中心的滑塊底盤設計。
滑塊底盤概念随着新能源汽車行業的發展,已成爲一個熱詞。一般來說,滑塊底盤是把運動、動力驅動、能量和機械等多個模塊有機結合,以至于讓車輛底盤變爲一個具備獨立運動的載體,即便沒有上車身的控制,也能實現獨立的運動。
而對于甯德時代的滑塊底盤(CTC、即 Cell To Chassis),則是把電池作爲核心,最大化利用底盤的電池布置空間,在搭配上電驅、熱管理和機械懸架等部件,降低成本的同時讓底盤實現效率最大化。
按照吳凱的介紹,甯德時代已有計劃讓該滑塊底盤作爲一個 B 級車的底盤,并且預計會在明年第三季度實現量産。整體續航裏程可突破 1000 公裏,可實現充電 5 分鍾充電 300 公裏續航裏程的目标。在業内看來,甯德時代完成這一步後,距離 " 造車 " 也越來越近。
除了甯德時代之外,其他電池廠商也在趕路。比如欣旺達在今年 5 月,曾宣布其正在進行 4680 電池電芯及電池系統的研發工作;次月,欣旺達創始人王明旺又透露 " 欣旺達鈉離子電池的能量密度爲 160Wh/KG,預計在 2024 年三季度量産 "。
此外,比亞迪目前已正專注于鈉離子電池的研發;贛鋒锂業、衛藍新能源、國軒高科等企業正在搶占半固态電池的技術高點;中創新航、孚能科技等電池企業則專注于固态電池賽道。
" 甯德時代、比亞迪和中創新航等電池廠商,會如此專注于突破電池技術,除了想要搶奪未來的動力電池技術高地和拿到更多訂單之外,同時也想用技術的‘護城河’來抵禦車企們在電池領域的布局。"孫浩銘這樣表示。
對于動力電池行業的發展趨勢,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高做出過判斷:" 具備安全技術、智能技術的電池産品應該會在 2025 年産業化,全固态電池估計在 2027 年 -2030 年之間達到規模産業化。"
由此在連線出行看來,在 2024 年乃至未來的動力電池戰場上,車企們與動力電池廠商在技術和産品上的 " 相愛相殺 ",大概率還會繼續下去。這樣的良性競争,也将推動整個動力電池行業走向标準化和成熟。