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特斯拉CTC技术 model3,特斯拉ctc技术

tamoadmin 2024-05-21 人已围观

简介零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享  零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享,从官宣的信息来看,零跑C01确实是目前首款量产CTC电池底盘一体化技术的车型。零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享。零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享1  当下,越来越多的车企瞄向了动力电池CTC(cell-to-chassis)技术。  4月25日,零跑汽车正式发布了CT

特斯拉CTC技术 model3,特斯拉ctc技术

零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享

 零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享,从官宣的信息来看,零跑C01确实是目前首款量产CTC电池底盘一体化技术的车型。零跑首发CTC电池技术,将免费开放共享。

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 当下,越来越多的车企瞄向了动力电池CTC(cell-to-chassis)技术。

 4月25日,零跑汽车正式发布了CTC技术,通过将电芯直接集成到车辆的底盘中,省去此前动力电池中的模组,进一步简化电池包的内部结构。

 在此之前,特斯拉CEO马斯克在2020年9月的特斯拉电池日上发布了结构性电池(structural battery),即CTC电池车身 一体化技术;2021年7月,在沃尔沃和大众集团举办的战略发展大会上,两家传统车企巨头都不约而同地提及CTC,越来越多的车企把CTC作为未来技术路线的重点方向。

 去年底,宁德时代透露2025年前后计划推出第四代高度集成化的CTC电池系统。图为宁德时代展示的CTP技术 每经记者 李硕 摄

  电动车企瞄向CTC技术

 公开资料显示,新能源汽车中的动力电池为“电芯-模组-整包”的三级Pack结构,通过层层分级的方式,由电池管理系统对动力电池进行管理。不过,其中难免出现动力电池占用面积过大和空间浪费等问题。

 为了让有限的汽车空间能承载更多电池,同时还不增加整体重量,宁德时代、比亚迪等动力电池厂商,特斯拉、零跑汽车等车企都在寻找新的解决方案——CTC技术。

 零跑科技电池产品线总经理宋忆宁解释称:“CTC技术,即cell-tochassis,是指将电池、底盘和下车身进行集成设计,简化产品设计和生产工艺的前沿技术。”简单而言,CTC技术跳过了模组和电池包机构,直接将电芯集成在汽车底盘中,以底盘的上下板作为电池壳体和盖板,使得电芯直接成为底盘结构件的一部分。

 在2020年特斯拉电池日上,马斯克用机翼形象解释了CTC技术:“原本飞机会把燃料箱放置在机翼之中,但为了更大程度利用空间,便拿掉燃料箱,直接用机翼储存燃料,能容纳的燃料便更多了。”

 零跑汽车方面透露,在不改变车身结构的情况下,CTC技术可以让电池布置空间有所增加,以即将发布的零跑C01为例,可增加14.5%的布置空间。在同等轴距的情况下,车辆可以布置更多电池,获得更多续航。

 其次,由于简化了电池结构,让电池和车辆底盘合二为一,车身的垂直空间可以增加10mm。而在续航方面,更高的电池空间利用效率可以在一定程度上提升续航,另一方面由于电池结构减少可以在座舱和电池之间增加保温层,在冬季能更好地为电池保温。因此,在配备了CTC技术之后,车辆的综合续航可以提升10%。

 天风证券观点认为,CTC技术是未来电动汽车电池技术的重要发展方向。随着电动汽车对于便捷性、轻量化的要求提升,CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。

 值得一提的是,在发布CTC技术时,零跑汽车董事长朱江明宣布,零跑汽车将会向全行业开放CTC技术,希望更多的玩家参与进来,一起促进行业的继续发展。

  CTC并非适合所有车企

 当前,随着车身设计、智能座舱、辅助驾驶等技术逐步成熟,电动底盘技术竞争日益激烈,电池系统与驱动系统集成化、底盘系统滑板化成为电动乘用车新的竞争热点。其中,CTC的电池高度集成化技术是新一轮电动化底盘的核心技术之一。

 2021年年底,宁德时代透露2025年前后计划推出第四代高度集成化的CTC电池系统,2028年前后有望升级为第五代智能化的CTC电动底盘系统。

 宁德时代表示,CTC技术不仅会对电池进行重新排布,还会纳入三电系统,通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗,目标2030年前完成技术开发。

 此外,海外车企热衷的滑板底盘也可以实现在一个相对较薄底盘上集成电池以及整车所需电动传动系统。据了解,滑板底盘技术下,底盘之上的车身可以随意变化,并按照不同的定制需求(乘用车、商用车、专用车)来调节底盘的性能参数,具备极强的兼容性和扩展性。

 对车企而言,其需要在可以实现电动底盘一体化的CTC技术和车电分离之间作出选择。CTC可以提高空间利用率以及底盘的通过性,提高驾乘体验,但也面临故障维修成本高、电池回收难等缺点。特斯拉的专利显示,采用CTC方案之后,电池包作为结构件的.刚性、热失控管理等都有更高的要求。

 以蔚来为代表的车电分离方案给消费者最直观的感受则是新能源汽车价格下降。目前,电池成本约占到电动车成本的25%至40%,通过换电模式实现车电分离,可使电动车购置成本低于同级别的燃油车,解决买车贵的问题。这也更加有利于促进主机厂的销量规模,进一步降低成本。

 有分析认为,没有强大的品牌技术能力形成爆款车型的主机厂选择CTC的风险极高。市场已经验证了电池容量密度在不断提升,一块标准电池包用于不同车型的高效率模式是主机厂的必然选择。

 对此,宁德时代则在回答投资者关于研究CTC技术是否代表不看好换电模式、是否会导致电池更换、维修成本大幅增加等问题时表示,新能源车目前在多个方向探索,每个技术有自身不同特点和应用范围,公司同时看好换电和CTC未来方向。

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 特斯拉和比亚迪都没量产的CTC电池底盘一体化技术,零跑领先了?

 答案是肯定的,预计5月份首发亮相,6月份开启预售,8月份上市的零跑C01,宣布率先使用CTC电池底盘一体化技术,最先实现CTC技术量产。

 CTC技术(cell -to -chassis)是指将电池、底盘和下车身集成,车身结构作为电池包外部结构,取消原来的模组和电池包外壳的方案。优势在于增强了底盘结构,加固了电池外壳,优化了车内空间。零跑C01采用CTC技术后,整车垂直空间增加10mm,电池布置空间增加14.5%,车内空间布置更灵活实用。

 CTC技术提升了续航表现。零跑CTC技术有更好的气密性,提升电池保温性能,同时基于AI BMS大数据电池管理系统,能耗管理更经济,提升10%续航里程。一方面实现充电5分钟,续航超过200km,再者零跑C01的续航可达717km。

 CTC技术增强车身刚性。零跑CTC技术提升25%的扭转刚度,轻量化系数达到2.4,提升20%。车身扭转刚度越高,抵御共振能力就越强,意味着整车能够拥有更加出色的驾控性能,更好的底盘响应效率,对NVH表现也能有所帮助。

 据悉,比亚迪即将发布的海豹也将采用CTC电池底盘一体化技术,不过比亚迪官方没有正式公布,特斯拉在欧洲的工厂也在筹备量产搭载CTC电池底盘一体化技术的Model Y,但尚未实现量产。从官宣的信息来看,零跑C01确实是首款量产CTC电池底盘一体化技术的车型。

 零跑C01拥有5米级车身长度,定位于一款中大型纯电动轿车,将拥有717km的综合工况续航,“3秒级”零百加速能力,使用无边框车门和隐藏式门把手,搭载CTC电池底盘一体化技术是一大亮点。

 零跑之前在售的车型都主打性价比,预计零跑C01的价格将颇有优势,你觉得零跑C01上市后会成为爆款吗?

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 在销量进入爆发阶段后,新能源汽车的技术革命正在朝着更深层次发展。技术革命的核心聚焦于推进更高效的电动化、更高层级的智能网联化。

 作为新能源汽车的心脏,电池理所当然地成为了最受关注的“角色”。无论是电池制造商还是整车厂,现在的核心任务之一便是想尽一切办法,以更低的成本打造出更安全、能量密度更高的动力电池。

 除了在动力电池的原材料与材料物态(主要指电池的电解液)方面做文章,其结构和智能化也越来越受到行业的关注。2020年9月,在特斯拉举办的电池日上,马斯克曾表示,未来特斯拉车型将采用CTC(电池底盘一体化)技术,配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,为车身减重10%,将每千瓦时的电池成本降低7%。

 此外,宁德时代、比亚迪、博世等汽车各领域的巨头也纷纷对外表示正在加大CTC技术研发速度。

 但让行业没想到的是,如此难以攻克的技术,已经被国内一家头部造车新势力量产落地了。近日,在零跑CTC技术发布会上,零跑宣布已在国内率先量产了CTC电池,该电池将首先搭载在零跑第四款车型零跑C01上并同步量产。

 那么,什么是CTC技术?为什么众多行业龙头都在争先恐后地研发CTC技术?零跑汽车又凭什么成为将技术落地的车企?

  CTC技术兴起

  未来全球电动车发展谁主沉浮?

 锂离子动力电池的诞生要追溯到上世纪90年代。1997年日产制造出世界上第一辆使用圆柱锂离子电池的电动车Prairie Joy EV,这款车每次充电后行驶里程超过200公里。

 或许是Prairie Joy EV让大家看到了电动汽车兴起的希望,进入21世纪后,包括材料界国际著名企业韩国LG化学、彼时还不怎么知名的国内车企比亚迪等都开始研发车用动力电池。

 2009年,日本商业巨头松下成功收购三洋电机后,在全球电池行业的地位迅速提升,并成为特斯拉此后多年动力电池的唯一供应商。

 2010年之后,随着中国开始大力扶持新能源汽车产业,作为核心零部件的动力电池受到高度重视。国内电池企业比亚迪、宁德时代等在国家的支持下,大力投入研发。在国内巨大市场的支撑下,宁德时代与比亚迪等迅速成长为全球动力电池装机量龙头企业。

 到2018年,宁德时代全球装机量达23.54Gwh、比亚迪全球装机量为11.6Gwh,二者分列当年全球装机量第一与第三。2021年,宁德时代全球装机量提升至96.7Gwh、比亚迪全球装机量提升至26.3Gwh,二者分列第一与第四。

 多年来,全球的电池厂商都在尝试通过各种途径提高动力电池能量密度,但电池材料科学的突破并非朝夕之功,因此厂家们纷纷将解决途径寄望于基于现有材料,如何从改善电池结构、通过控制软件提升效率等方面提升性能表现。

 到了2019年,代表2.0时代的动力电池:CTP电池开始出现。相较于此前的动力电池,CTP电池去掉了模组,提高了电池包内部的空间利用率,从而提升了电池的综合性能表现。如今,CTP已经成为全球主流的动力电池技术。在这一阶段,中国电池企业凭借着此前积累的优势,走在了行业前列。

 仅仅一年之后的2020年,特斯拉宣布,未来特斯拉车型将采用CTC(电池底盘一体化)技术。其他电池厂、车企也相继开始研究CTC技术。

 CTC即cell –to-chassis,它是一种将原本包裹在电池包与模组中的电芯直接搭载到汽车底盘中的全新动力电池技术,可以被看作是3.0版本的动力电池。

 对于第三代电池技术的掌握,也成为全球车企和电池企业的必争之地。

 而因为CTC技术除了电池技术外,在设计、研发、生产到装机,与整车尤其是底盘的结构设计、制造关系更加密切,因此在动力电池进入第三代后,只拥有电池技术的中国动力电池巨头们,因为不具备整车设计和制造能力,在电池、底盘一体化设计、制造方面将会遇到极大的挑战。

 与此同时,如果没有中国车企接过动力电池向CTC技术发展的接力棒,那么,中国动力电池企业甚至中国电动车企业这几年建立起来的技术和市占率优势,有可能被特斯拉等具备雄厚电池、整车技术的外国品牌一朝颠覆。

 中国汽车行业想要借助电动车实现对国外汽车品牌“弯道超车”的宏伟目标,在马斯克“特斯拉一年要卖2000万辆”的豪言下,也泛起了一丝隐忧。

 令不少业内人士有些“意外”的是,打破这一僵局的,是一家一直低调做研发的中国电动车品牌——零跑汽车。说“意外”,是因为在中国汽车行业里,前有底蕴深厚的“四大四小”传统车企,后有“蔚小理”新势力三强,甚至目前炙手可热的、电池和整车“双修”的国内电动车一哥比亚迪,截至目前都尚未将CTC技术实现量产。

 在4月25日的零跑智能动力CTC技术发布会上,零跑不仅率先发布可量产CTC技术。同时,零跑科技董事长朱江明还宣布将对所有CTC技术免费开放共享,其促进全行业共同发展的胸怀,令人称道。

  为什么是零跑?

 相比于比亚迪、宁德时代等行业巨头,零跑汽车为什么成为国内率先将该技术落地的车企?

 首先,源于敢想敢干的浙商创业精神。

 零跑科技创始人朱江明在2016年受智能手机电池集成的启发:既然智能手机能将电池集成变得更加轻薄的同时又不影响性能表现,那电动车为何不能借鉴这一思路?

 彼时,行业中还没有任何关于该技术的声音。不过,受限于当时整个行业的技术水平,即使将18650电池进行集成化设计都困难重重,想要一步到位实现电池车身 一体化设计更是难于登天。

 零跑人没有气馁,先是于2018年在行业内较早的攻克了第二代CTP大模组技术,接着又从2019年开始调集电池、底盘、试验验证以及工艺等多路精兵强将,历经两版CTC技术验证方案,终于在2021年底将CTC可量产的方案定型,并在2022年4月进行了正式发布。

 其次,源于长期以来立足全域自研所积累的雄厚技术功底。

 自2015年创立以来,零跑一直坚持技术立企,智能电动汽车所有核心系统和电子部件均为自主研发、设计与生产制造。前不久,零跑汽车在向港交所提交的上市招股书中透露了自己在汽车各技术领域所取得的成绩。

 资料显示,在电池这一最为关键的零部件上,零跑汽车仅电芯为外购,其他如模组、电池包、车身集成以及一体化设计一直都是亲自下场。这也是零跑汽车能先于更加专业的电池厂商,在最新一代电池技术中取得优势的根本原因。

 据了解,零跑CTC技术将电池与下车身进行集成设计,减少零部件数量,简化产品设计和生产工艺。在提升空间利用率和电池系统比能量的同时,车身与电池结构互补,使电池抗冲击能力及车身扭转刚度得到大幅度提升。

 CTC技术除了在硬件上的创新外,零跑汽车还在软件算法上为它进行了赋能。零跑汽车表示,公司自研的AI BMS大数据智能电池管理系统也已经开始运用到最新车型上。这一技术车端BMS可实时在线检测,云端可实现电池大数据管理,并通过AI深度学习,实现车端云端全时主动守护,为用户带来长寿命、高效率、高安全的动力电池系统。

 正所谓酒香不怕巷子深,2021年1-12月份,零跑汽车累计交付量为43121台,同比上涨278.6%,2022年第一季度,零跑汽车累计交付量为29664台,同比增长410%,其中3月,零跑汽车交付量成功突破万台大关,达10059台。由此,造车新势力格局正在由“三强”向“五虎”转变。

 在技术、销量双双支撑品牌向上的历史时刻,零跑下一款重磅车型C01也即将投入“战场”,CTC技术的加持给了零跑C01成为爆款车型的底气。CTC技术取消了电池上部结构和多余的组件,用车身结构作为电池包外部结构,不仅为C01带来了更强的车身结构强度,还带来了更大的驾乘空间、更强的操控性能以及更高的安全保障。

车东西

作者?|Juice

编辑?|晓寒

转眼间,时间已至2020年末尾,魔幻的一年即将过去。

年初,一场突如其来的疫情打乱了所有人的节奏,出行产业洗牌加速,投资并购、人事大变动等事件不断上演。

值此岁末之际,车东西推出出行产业年终系列报道,与各位读者一道回顾过去一年里智能电动汽车、自动驾驶和动力电池三大领域的重大变化与关键瞬间,本文为系列第三篇文章,聚焦动力电池领域。

今年以来,动力电池大佬们为整个行业带来了许多变化。

9月23日,硅谷科技狂人马斯克终于举办了延期了将近半年的电池日活动,激动的向外界介绍了特斯拉要进军动力电池行业,并亮出了4680大电芯。

10月16日,国内动力电池扛把子曾毓群在自己的大本营宁德向外界宣布称宁德时代已经开发出了不起火的NCM811电池,也算是宁德时代回应了今年夏季以来NCM811电池频频自燃的问题,一时间引起了行业的大讨论。

11月6日,被称为2019年最惨的人的李斌正式发布了100kWh大电池,蔚来也成为国内首个推出大电池的企业,并且还发布了电池租用服务,开拓了动力电池和电动汽车新的销售模式,李斌也成功的拿掉最惨的人的帽子。

12月2日,掌管长城动力电池大业的杨红新又再次向行业扔出了一个核弹,推出了无钴电池和果冻电池,给长久以来受困于三元锂电池和磷酸铁锂电池的动力电池行业带来了新的思路。

……

虽然今年受到疫情影响,但动力电池行业仍发生了多个变化,在经历了装机量的坐山车之后,又迎来新技术的大爆发。但在这些爆发的背后,都是这些关键先生在起着决定性的作用。在这里车东西为大家细数2020年改变了动力电池行业的十大人物和他们的那些彪悍之举。

人物排名不分先后,以姓名首字母为排列顺序。

一、埃隆·马斯克:动力电池领域的搅局者

要问近些年硅谷风头最盛的科技大佬是谁,几乎所有人的脑海中都会冒出一个名字——埃隆·马斯克。靠着特斯拉,马斯克成功的挑战了百年未变的汽车出行行业,让电动汽车热销成为了可能。

但电动汽车不像传统汽车主要依靠发动机和变速箱,动力电池才是电动汽车的核心命脉。在和松下合作搞了几年之后,马斯克终于将目光盯向了动力电池。

特斯拉CEO马斯克

在连续推迟数月之后,马斯克在今年9月23日正式举办了电池日活动,在活动上,马斯克放出了自己在动力电池上的大招——4680电芯。字面意思来看就是新电池的直径为46mm,长度为80mm,几乎比特斯拉目前采用的2170电芯大了一倍。

大电芯的好处是能量增加5倍,输出功率提升6倍。但也存在内阻增加,发热增加的问题。为此,特斯拉采用了无极耳的设计,电流的流通距离更短,减少了内阻和发热问题。

特斯拉新款电芯内部无极耳

负极材料方面,特斯拉用高弹性的材料覆膜解决硅基材料在充电之后膨胀、凝结成凝胶状的问题。在正极材料方面,特斯拉坚持锂元素和镍元素,并希望减少钴元素。

根据马斯克的介绍,4680单体电芯的能量提升了5倍,输出功率提升6倍,配合着新的装配工艺,可以让电动车续航提升54%,每千瓦时电池价格下降56%,生产成本降低69%。

装配方面,马斯克表示,就像飞机的结构燃料箱位于机翼中一样,特斯拉的电芯也将直接装入底盘,成为车辆底盘的一部分(即CTC技术),能够省掉370个车身零部件,减轻10%的车身重量。

特斯拉新电芯可直接装入底盘

按照马斯克的设想,新电池能够让车辆的续航提升54%,这意味着入门版的特斯拉车型续航也能达到600公里以上,而长续航版车型的续航将会直逼1000公里。

当这样的续航里程成为电动汽车的常态后,燃油车的优势就彻底消失了。所以无论是在新能源汽车领域,还是动力电池领域,马斯克都将会成为那个绕不开的男人。

二、丰田章男:固态电池领域首个吃螃蟹的人

作为汽车行业的巨头,丰田汽车在电动化转型方面并不算迅速,仅在今年才亮出了两款油改电的纯电动汽车,看上去丰田更多的心思都在氢燃料电池汽车上面。

在刚刚举办的日本汽车制造商协会年终新闻发布会上,丰田汽车掌门人丰田章男还狠狠的抨击了电动汽车,认为电动汽车被过度炒作,需要巨额投资,不但会扼杀企业还会排放更多的二氧化碳。

但有趣的是,《日经新闻》报道称在丰田章男抨击电动车的同时,丰田却在悄悄的研发固态电池,并且还对外宣称将会在2021年展示其研发的固态电池技术。

也就是说,丰田章男批评电动汽车很可能并不是出自内心的真实想法。作为日本最大车企的掌舵者,丰田章男在电动化上一向都很拧巴,在他的带领下丰田是最早尝试纯电动的车企之一,但同时他又痴迷于混动技术和氢能源,而现在丰田章男还在盯着固态电池这项技术。

丰田章男

日媒还表示,目前丰田的固态电池原型产品已经装车测试了,原计划是在今年的东京奥运会上展示,但由于疫情的原因才延迟到了明年。

从测试的数据上来看,丰田的固态电池仅需要15分钟能将电量充满,续航将会达到500公里(未说明何种续航标准)。虽然从续航上来看,并没有很惊人,但固态电池的优异之处在于电池的安全性和循环寿命,从这点上来看,固态电池仍然强于现在的动力电池。

事实上,丰田章男在动力电池领域的布局已经有很长时间了,并且丰田已经申请了超过1000项专利,是所有车企中掌握固态电池专利最多的。

从这点来看,丰田章男抨击电动汽车也并不仅仅是看不顺眼,他可能正在酝酿一场能源革命。不过目前丰田方面并没有透漏更多的电池信息,我们只能等明年量产后再来看结果,但不可否认的是,丰田章男已经成为动力电池领域首个吃螃蟹的人。

三、金钟现:曾将宁德时代拉下马

从2017年宁德时代大爆发超越了比亚迪和松下成为全球装机量第一之后,在之后的2018年、2019年都维持住了第一的位置。

韩国调查机构SNE?Research数据显示,第一季度宁德时代的市占率从去年的23.4%下滑到了17.4%,动力电池装机量下滑53%为2.8GWh,仅排第三名。

而LG化学的市占率从去年同期的143个百分点达到了27.1%,装机量也激增120%达到了5.5GWh。正因为如此,LG化学也成为第一季度全球市占率第一的动力电池企业。

全球主要动力电池供应商2020年Q1市场占有率情况

在第二季度结束后,两者之间的位置仍然没有发生变化,LG化学的市占率为24.6%,装机量也从5.7GWh增长到了10.5GWh,继续保持全球市占率第一的位置。

宁德时代的市占率为23.5%,装机量从13.10GWh下滑到了10GWh,只能位列第二。不过也应该看到,两者之间的距离已经不大了,年度装机量冠军还存有一定的悬念。

SNE?Research认为LG化学增长的原因主要得益于特斯拉Model?3、雷诺Zoe?EV和奥迪e-tron的良好表现。

但在车东西看来,让LG化学完成反超的原因主要是LG化学牢牢的把握住了欧洲市场,在2019年,欧洲市场就已经成为了全球第二大的新能源汽车市场,而今年更是一度超过了国内的新能源汽车市场。

LG新能源CEO金钟现(中)

由于动力电池市场的良好表现,今年12月1日,LG化学将电池事业部分拆出去成立了LG新能源,原LG化学电池事业部总裁金钟现出任CEO。

金钟现在1984年加入LG集团,2009年开始领导LG化学的小型电池业务,2013年,他接管了该公司的电动汽车电池业务,并在2018年提升为LG化学电池业务主管。在他的带领下,LG化学的电池业务收入从2009年的约7000亿韩元(约合人民币42亿元)激增至去年的8.2万亿韩元(约合人民币487亿元)。

可以说,LG化学今年能够取得如此优异的成绩都跟金钟现分不开。

除此之外,LG化学今年还在动力电池的技术研发方面做出了新的贡献。年初,LG化学联合通用发布了NCMA四元锂电池,向NCM三元锂正极材料,混入少量的铝元素,使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时,也能维持较稳定的状态。

这种电池的好处是既能保持较高的能量密度,又能保持较好的安全性,更重要是还降低了电池的生产成本。

通用新电池Pack

在今年经历了飞速的发展之后,由金钟现带领的LG新能源将会更加专注在动力电池领域,在未来5年内,LG新能源都将会是宁德时代最大的敌人。

四、李斌:100kWh大电池的普及者

续航焦虑是很多消费者不选电动汽车的原因之一,车企和动力电池企业都在努力改善电动汽车的续航里程。目前主要有两个途径来解决续航焦虑,一是增加动力电池的容量,二是提升动力电池的能量密度。

后者已经有很多动力电池企业在研究了,而蔚来汽车则选择了第一种方式。早在2019年的NIO?Day上,李斌就发布了100kWh的大电池,这也是现阶段量产车上容量最大的动力电池。但李斌当时表示新电池将会在今年第四季度交付。

NIO?Day上李斌发布新的电池包

在今年,李斌和蔚来正式走出了泥潭,股价和销量一路高升,已经稳坐新造车公司头把交椅。正因如此,去年被称为最惨的人的李斌今年也开始有更多的精力来做其他的事情,包括了和合作伙伴一起研发更大的电池,探索新的商业模式。

11月6日,李斌正式发布了100kWh电池,采用了100kWh电池后,新款ES8的续航里程可以到580公里,ES6的续航达到610公里,今年才交付的EC6的续航也可以提升到615公里。升级之后,蔚来汽车旗下的所有车型都迈到了600公里,甚至略超过市场的主流水准。

在增加了电池的容量之后,电池的安全隐患也会随着增加,蔚来和合作伙伴申请了超过300项的技术专利,攻克了方壳电芯的技术难点。

此外,在李斌的带领下,蔚来汽车今年还推出了电池租用服务(BaaS,Battery?as?a?Service),允许用户以租用的方式使用电池。具体来说,就是用户可以购买一辆不带有动力电池的汽车,电池由资产公司购买,用户每月支付固定的资金以租赁方式使用。

蔚来汽车创始人李斌

在电动汽车上,动力电池是成本最高的零部件之一,并且由于动力电池循环使用之后会出现衰减,这样一来,电动汽车的保值率就会降低。

李斌的这个模式给了动力电池新的销售思路,为动力电池保值和旧电池处理方面提供了一定的借鉴意义。

五、李书福:强力入局换电市场

此前动力电池换电市场上的参与者并不多,北汽和蔚来仅在部分区域做了换电站的部署,而这一领域在今年则迎来了一个重磅大佬的加入,李书福带领的吉利集团也宣布加入换电阵营。

今年9月份,吉利在重庆召开换电模式发布会,在发布会上,吉利首次展示了自己的智能换电站,将会率先落地重庆两江新区,而且吉利还计划年内在重庆建设35座换电站。仅仅一个月后,吉利就又在山东济南部署了第二座换电站。

吉利采用的是双仓式智能换电站,占地126平米,内有39个充电仓位,单个换电站每天可服务1000车次,效率非常高。

根据官方介绍,换电过程只需要90秒,且用户并不需要下车等待。这也大大地提升了电动汽车的便利性,换电的速度甚至要比加油更快。

李书福

作为国内最早喊出电动化转型的国内车企之一,李书福和他的吉利早在2015年就制定了电动化转型计划。

而换电这件事,李书福早在三年前就开始着手布局研发在3年内进行了大量的市场调研和分析,超过1000人都曾参与车辆的研发,同时还进行了超过3万次的相关实验。

吉利计划明年在重庆建成100座换电站,2023年建成200座换电站,并且要以重庆为中心逐步向浙江、山东等地辐射布局,逐步覆盖国内各大城市和道路。据了解,吉利已经在全国签约了超过1000座换电站。

吉利集团在资金、技术和人才方面都不缺,现在进入换电领域也具备很强的实力,李书福这个换电领域的新兵或将会带动行业更快的发展。

六、李缜:大众国内首家电池公司的把控者

国轩高科曾经是国内动力电池第三名,今年以来这家公司的出货量渐渐被LG化学和中航锂电完成了超越。中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,前十一月,国轩高科的装机量已经下滑到了第五名。

但是这并不影响国轩高科成为今年国内最成功的动力电池企业之一。

今年5月28日晚上,国轩高科发布公告称已经和大众中国签订了《国轩高科股份有限公司非公开发行A股股票之附条件生效的股份认购暨战略合作协议》,根据协议,大众中国将持有国轩高科440802578股,占总股本的26.47%,为国轩高科第一大股东。

国轩高科CEO李缜(前排左二)与大众签约仪式

国轩高科创始人李缜及其一致行动人将合计持有公司303126849股,占总股本的18.20%,为公司第二大股东。

交易完成后国轩高科董事会总人数保持九名不变,但大众中国将推荐四人被提名和选举为上市公司董事,不过大众中国将放弃部分股票的表决权,使得原第一大股东李缜仍为公司实际控制人。

李缜在2006年创办了合肥国轩高科动力能源有限公司,兼任公司董事长,曾获得第六届(2016年)中国电池行业年度人物,带领国轩高科一度做到了中国第三的位置。

在大众入股之后,李缜也有望带领国轩高科更进一步。大众计划在未来十年生产2600万辆电动汽车,其中将会有一半在国内生产。大众CEO也表示,未来中低端车型将采用磷酸铁锂电池,中高端车型将采用三元锂电池,而国轩高科刚好主要生产磷酸铁锂电池。

目前江淮大众已经改名为了大众汽车(安徽)有限公司,将投产4~5个大众品牌产品,德国《商报》还表示,未来还将会生产小型纯电动汽车,这也意味着国轩高科即将会得到大众的订单,李缜也有可能再次带领国轩高科回到国内前三的位置。

七、王传福:发起磷酸铁锂复兴运动

整个2019年,在国内动力电池领域三元锂电池是唯一的王者,磷酸铁锂电池此前是乘用车市场的边缘玩家,少用车辆使用,但到了2020年,磷酸铁锂电池就开始在乘用车领域开疆拓土。

而这一切都离不开中国电池领域的传奇人物王传福和他的刀片电池。今年3月23日,比亚迪在线上发布了刀片电池,王传福亲自为这款电池站台。

比亚迪总裁王传福

王传福介绍,刀片电池取消了传统的模组和梁的设计,空间利用率达到了60%,远超传统电池的40%。因此,这款电池的能量密度达到了140Wh/kg,体积能量密度达到230Wh/L,已经能追上三元锂电池。

尽管没有模组和梁,但电芯是长条形的,都可以充当梁的作用,整个电池的强度也有所保证。

安全性也是刀片电池最大的特色,刀片电池的本质上还是一块磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池拥有放热启动温度高、放热慢、产热少、不释放氧气等四个优点。

比亚迪方面对刀片电池做了四项测试,分别是针刺测试、挤压测试、炉温测试和过充测试,在这些测试中,比亚迪刀片电池都未发生起火爆炸。

刀片电?

在最难的针刺测试中,这款电池的表面温度维持在30摄氏度~60摄氏度之间,并未发生起火事件。

最重要的是,刀片电池每度电的成本仅有600元左右,而国际投资分析机构瑞银的数据显示,目前国内三元锂电池的价格每度约1000元左右,两款电池成本价相差巨大。

安全性足够高、成本又低,特斯拉也在今年为国产Model?3选用了磷酸铁锂电池,小鹏汽车也在最近推出一款磷酸铁锂版本的G3。此外,北汽、荣威等多个车企也都推出了磷酸铁锂版本车型。

可以说,2020年是磷酸铁锂电池再次复兴的元年,而这一切的发生都跟王传福有非常大的关系。

从1995年创办比亚迪公司以来,王传福已经进入电池领域整整25年了,在这期间,王传福对于磷酸铁锂电池研究一直没有停步,今年推出的刀片电池就是最好的例子。

八、王瑀:奔驰入股的中国电池公司操盘手

一直以来,德系车企都代表了汽车行业顶级的生产工艺,能被德系车代表奔驰看上的企业就足以证明其技术的突出,而孚能科技就是奔驰在国内投资的首个动力电池企业。

今年7月17日上午,孚能科技正式在上交所发行上市,成为科创板动力电池第一股,而在孚能科技的投资者中梅赛德斯-奔驰的全资子公司戴姆勒大中华投资有限公司赫然在列,该公司的认缴金额为9亿元。

这也是奔驰首次入股国内的动力电池企业,对奔驰来说,向一个动力电池公司入股最终的目的肯定不是为了获得收益,与动力电池公司深度绑定也更方便奔驰电动汽车在国内生产。

目前国内的新能源汽车市场快速崛起,奔驰也不愿意放弃这一市场,与孚能科技科技合作就是最好的证据。奔驰此前主要采用LG化学的软包电池,而孚能科技恰好也是国内为数不多在做软包电池的企业。

在软包电池领域,2017年和2018年,孚能科技连续两年排名中国第一,全球第三。

孚能科技CEO王瑀(右)

而在这一过程中,孚能科技的操盘手王瑀功不可没。2002年王瑀从里斯本技术大学读完理学博士学位就在美国创办了美国Farasis能源公司,获得了美国多个部门的奖励资金,还获得了30多项专利。

2009年,王瑀回国创业,成立了孚能科技,在创立之初就确定了软包三元锂电池的发展路径。正是凭着多年的软包电池研究经验,孚能科技才能收获奔驰的青睐,并在科创板成功上市。

九、杨红新:推动国内无钴电池发展

要问今年国内动力电池领域最大的黑马是谁,车东西认为绝对是蜂巢能源。

这个孵化自长城汽车内部的动力电池团队去年才正式宣布独立,在今年下半年进入到了国内动力电池装机量排行榜的单月前十名。

蜂巢能源的掌舵手是杨红新,他在2003年就加入了长城汽车,历任长城汽车技术中心副主任、长城汽车动力电池事业部总经理等职,拥有17年的整车、电池研发管理经验,还曾获得了第9届(2019年)中国电池行业年度人物。

正是在他的带领下,蜂巢能源今年取得了多个突破性的进展,发布了无钴电池,成功的举办了电池日活动,已经成为国内动力电池领域一个强有力的新玩家。

这家公司最厉害的地方在于首发了无钴电池,钴是一种稀缺金属,产量少且分布不均,这就导致钴的售价非常高,所以很多车企包括特斯拉在内都在研究无钴电池。

今年5月19日,蜂巢能源总裁杨红新首次向公众介绍了无钴电池。而在12月2日,蜂巢能源在无锡正式举办了电池日活动,介绍了蜂巢能源的无钴电池将会分为E平台和H平台。E平台主要针对中等里程车型,电芯循环寿命为4000次以上;H平台对应中高端车型,可以实现NEDC续航800公里以上。

蜂巢能源总裁杨红新

在电池日上,杨红新表示无钴电池已经接受预定,并表示原型产品已经交给特斯拉进行测试了。

在发布会上,杨红新还介绍了蜂巢能源在电解质上进行的创新,研发了一种类果冻状的电解质,具备电导率高、阻燃性好的特点,还能够自愈合。采用了这种电解质的电池能够在150度中不出问题,还能顺利通过针刺实验。

此前,国内电池企业的研发方向主要集中在三元锂电池和磷酸铁锂电池这两条路径上,而杨红新代表的蜂巢能源开拓性的研发了无钴电池,推动了国内无钴电池的发展,即使在全球范围内都很有借鉴意义。

十、曾毓群:国内动力电池的领军者

要做动力电池领域的年终回顾,最不可缺少的当然是宁德时代了,事实上,今年宁德时代在董事长曾毓群的带领下也创造了很多新突破。

今年6月份,彭博社报道,国内最大的动力电池生产商宁德时代表示其将推出一款可以使用16年,寿命超过200万公里的动力电池。曾毓群表示,这款电池的成本将会比常规电池的成本高出10%,只要有汽车生产商下单,宁德时代就会开始着手生产。

宁德时代董事长曾毓群

曾毓群还透露了他跟马斯克相处的很好,曾通过短信讨论电池技术和商业发展模式,并表示他和马斯克正在讨论寻找办法解决成本问题。

而这一消息也暗示了宁德时代正在和特斯拉谈合作,果然在今年下半年,特斯拉国产Model?3就用上了宁德时代的磷酸铁锂电池。

在8月份的2020中国汽车论坛上,宁德时代还向外公布两个新的技术突破,一个是CTC技术(cell?to?chassis,即将电芯集成到底盘)。借助这项技术,新能源车的续航可达到800公里~1000公里(未说明续航标准)。

这一技术由CTP技术(Cell?To?Pack,也叫无模组技术)演进而来,采用了CTP电池的电池组由两个以上大模组构成,将大量的电芯串并联在一起形成大模组,模组通过固定件连接在电池托盘上,最终电池PACK通过安装梁固定在不同车型上。

宁德时代CTP电池概念图(图源网络)

同时,每一个大模组里被散热板分成多个空间,电芯可以直接插入,而电芯侧面则贴有导热硅胶垫片,电芯上直接留有散热通道还可以与外部的冷却管路连接,这将会减少电池热失控的发生。

而CTC技术则更进一步,直接将电池装到了底盘上。

另一个是除了固态电池和无钴电池以外,宁德时代也在布局“无稀有金属电池”,这种电池不仅无钴,同时连镍元素也可以替换掉,从而使得整车的续航提高、整车成本大幅度下降。

今年10月份,曾毓群则宣布了另一项重大创新,即永不起火的NCM811电池。宁德时代在材料、电芯结构、电池包设计、电池热管理、系统散热方面都重新做了设计,确保电池发生故障后只冒烟不起火。

值得一提的是,蔚来发布的100kWh电池包便是采用了宁德时代的不起火电池。

除去技术上的突破,宁德时代在上半年失去了全球动力电池老大的位置之后就一直在追赶LG化学,根据构SNE?Research数据,宁德时代目前的单月装机量已经超过了LG化学,今年再次夺得全球动力电池老大也仍然非常有希望。

在1999年正式进入电池领域的曾毓群,曾带领团队克服了很多电池领域的难关,在动力电池方面有很多的技术经验积累,今年曾毓群还获得了美国国家先进技术电池联盟终身成就奖,这是动力电池领域的最高奖项,此前获奖的还有锂电技术的开拓者、诺贝尔化学奖获得者约翰·B·古迪纳夫(John?B.?Goodenough)教授和M·斯坦利·威廷汉(M.?Stanley?Whittingham)教授。

在曾毓群的带领下,宁德时代的市值已经突破了7000亿元,可以预见的是,在下一个十年,宁德时代还将会是动力电池领域的主要玩家之一。

结语:2020,动力电池大变革的一年

2020年,对于各个领域来说都是充满挑战的一年,但相应的,也充满了很多机遇,很多领域都发生了巨大的变化。动力电池领域也有很多变化,在车东西看来,主要有以下三个:

一是新技术不断出现,宁德时代推出了不起火电池、CTC技术、无贵重金属电池和长寿命电池,蜂巢能源和特斯拉也分别拿出了无钴电池和4680大电芯,而比亚迪也有刀片电池问世。

二是以车企为代表的新玩家不断涌入,对动力电池谋划已久的特斯拉通过一场电池日活动宣布自己进入电池行业,长城汽车也通过蜂巢能源真真切切的进入到了动力电池领域。

三是动力电池行业的投资并购现象明显增多,先是大众集团拿下国轩高科26.47%的股份,接着奔驰就入股了孚能科技,这两起投资让国内动力电池格局的变更埋下了伏笔。

整体上来看,在动力电池领域,今年有多项重磅技术出现,同时新玩家也在不断涌入,整个行业的投资并购也明显增多,这些现象也都反映2020年是动力电池出现大变革的一年。

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