避免受制于人？自研電池整車廠現(xiàn)狀盤點

　　【太平洋汽車 技術(shù)頻道】在商言商，對于各家車企來說，追求利潤率是無可厚非的事情，而有效提升利潤率的方式，首選降低生產(chǎn)成本。在新能源車當(dāng)中，動力電池是成本大頭，在前兩年全球動力電池供應(yīng)緊張和原材料大幅漲價的那段日子里，甚至有車企表示，動力電池成本占到汽車總成本將近60%。雖然去年以來動力電池原材料價格已經(jīng)明顯回落，但動力電池所占成本比例依然較高，對車企來說，自研自產(chǎn)動力電池，理論上既可以進一步降低成本，又可以提升自己在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語權(quán)，避免受制于人。那么，當(dāng)初那些選擇走自研自產(chǎn)電池路線的整車廠，如今都有哪些落地的成果呢？

　　成立于2011年的寧德時代，憑借過硬的研發(fā)實力和技術(shù)儲備，逐漸成為具有全球影響力的國產(chǎn)動力電池供應(yīng)商；而到了2019年，寧德時代的市值已突破萬億，幾乎包攬了國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的電池供應(yīng)份額，也牢牢把控著動力電池的定價權(quán)和分配權(quán)。

　　然而最近幾年，隨著各大整車廠被電池成本壓得喘不過氣，以及對降本增效的堅定追求，有技術(shù)及資金實力的整車廠紛紛開啟自研自產(chǎn)動力電池的布局，寧德時代的市場份額逐漸被蠶食。截至2023年，公開數(shù)據(jù)顯示，在汽車動力電池產(chǎn)業(yè)中，寧德時代的市場份額為34%，其他電池品牌市場份額分別如下：比亞迪16%、LG 14%、松下8%、SK 5%、三星SDI 5%、其余廠商18%。

　　以電池起家的比亞迪，其實早在1996年便開始布局自研動力電池的生涯路線。彼時的比亞迪，雖然看著像草莽英雄往未知的領(lǐng)域埋頭奮進，但是從科技樹的發(fā)展進程看，盡早布局，堅持下去，就能等到收獲紅利的那一天。

　　2003年，比亞迪電池的出貨量已經(jīng)攀升至全球第一，同年開始布局電動汽車市場，其首款插電式雙模電動車比亞迪F3DM在2008年正式上市。直到2017年，比亞迪決定將電池業(yè)務(wù)拆分出去，獨立為“弗迪”品牌，以便更好地推進市場化。而后續(xù)的劇情大家也都有所耳聞：比亞迪憑借革命性產(chǎn)品刀片電池，不僅一舉扭轉(zhuǎn)磷酸鐵鋰電池在行業(yè)內(nèi)的局面，而且還帶動了磷酸鐵鋰電池市占率的快速提升，打破三元鋰電池的壟斷。

　　“刀片電池”采用的是CTP（Cell to Pack）無模組結(jié)構(gòu)設(shè)計，省去了中間模組環(huán)節(jié)，直接將電芯集成為電池包。如果將刀片電池拆解開來，我們可以得到一堆長度1米、寬度10厘米、厚度不到2厘米的電池單體，這些電池單體緊密排在一起，就像“刀片”一樣插進電池包，所以才得名刀片電池。

　　刀片電池包內(nèi)部幾乎沒有橫梁或縱梁，薄如刀片的磷酸鐵鋰電池組合起來就能起到提升電池包整體結(jié)構(gòu)強度的作用。于是，寸土寸金的電池包內(nèi)部得以安裝更多塊電池單體，體積利用率得到極大提升，電池包總?cè)萘恳簿吞嵘蟻砹?。在采用磷酸鐵鋰電芯的前提下，刀片電池結(jié)構(gòu)將磷酸鐵鋰電池的容量和續(xù)航水平都拔高到了三元鋰電池的同一水平線。

　　而在安全方面，磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣難以起火等四大優(yōu)勢，相比三元鋰電池來說，安全性無疑更勝一籌。

　　如今，弗迪電池的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到263GWh，在國內(nèi)動力電池裝車量也達(dá)到了94.48GWh，占比27.81%；弗迪電池在100%自供比亞迪的同時，還成功開發(fā)了長安福特、一汽紅旗、東風(fēng)汽車等國內(nèi)客戶，以及特斯拉、豐田、PSA等海外客戶。自研自產(chǎn)電池整車廠成功案例模板，非比亞迪莫屬，大家都想抄它作業(yè)。

　　金磚電池是極氪正式發(fā)布的首款量產(chǎn)800V磷酸鐵鋰超快充電池，誕生于衢州極電工廠，其最顯著的特征就是渾身金燦燦，形似“金磚”。這款電池主要有體積利用率高、充電速度快、安全防護水平高這三大特點。金磚電池已經(jīng)率先搭載在極氪最新上市的純電轎車極氪007上。

【極氪007率先搭載金磚電池】

　　為了能在電池包內(nèi)放置更多電芯，極氪工程團隊對電池包結(jié)構(gòu)進行了徹底改造：在電池底部使用一體化液冷托盤替代傳統(tǒng)水管結(jié)構(gòu)，減少結(jié)構(gòu)件對電芯空間的擠壓；采用電芯、上蓋、底板的“緊湊三明治結(jié)構(gòu)”，釋放電芯倉縱向空間；在電芯之間采用航空級超薄熱阻隔材料，充分提升體積利用率。相較傳統(tǒng)設(shè)計，金磚電池的采樣線路總長度也縮短了157 米，核心零部件數(shù)量減少35%，電池質(zhì)量能量密度也提升了10%以上；而最重要的成果，是使得金磚電池的體積利用率達(dá)到了83.7%，位居行業(yè)首位。

　　得益于極氪自研的全域800V架構(gòu)，匹配800V極充技術(shù)，金磚電池最高充電功率可達(dá)500 kW，最大充電倍率達(dá)到4.5C；在10%~80%快充區(qū)間內(nèi)，可以實現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航增加500 km以上。

　　而在安全防護層面，金磚電池金燦燦的外觀，其實是專屬的金色耐高壓絕緣膜，可承受4000V直流高壓，耐高壓能力提升27%，相當(dāng)于電芯的“金鐘罩”。 金磚電池還將電池包安全措施升級為8項，實現(xiàn)電池包全域安全的實時防護。

　　據(jù)極氪官方介紹，投產(chǎn)金磚電池的衢州極電工廠，是全球最大的三電及儲能系統(tǒng)智能制造綜合基地，在工藝創(chuàng)新和智慧聯(lián)動兩大方面有突出的表現(xiàn)。

　　通過電芯成份優(yōu)化、電池包結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)線智能化，金磚電池的生產(chǎn)效率提升超過40%，對比同等性能的三元鋰電池，每度電的綜合成本降低14.8%。純電汽車最昂貴的零部件之一——動力電池的成本，就這樣被極氪給降下來了。

　　2022年8月，廣汽埃安成立了因湃電池公司，專注于自主電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，項目總投資達(dá)到109億元人民幣；2022年12月，因湃電池科技有限公司正式開始建設(shè)；2023年9月15日，因湃電池工廠的正極合漿產(chǎn)線順利完成了首次投料；12月12日，因湃電池智能生態(tài)工廠正式竣工投產(chǎn)，也標(biāo)志著廣汽埃安正式掌握了電芯全棧自研自產(chǎn)的能力；而彈匣電池2.0系列的最新也是最重要的產(chǎn)品，P58微晶超能電池也在同一天正式下線。

　　以埃安彈匣電池2.0技術(shù)為核心的P58微晶超能電池，是在彈匣電池1.0的基礎(chǔ)上，新增了超穩(wěn)電極界面、阻熱相變材料、電芯滅火系統(tǒng)等一系列原創(chuàng)安全技術(shù)，讓其綜合熱失控管理能力提升了5倍，可抵抗多個電芯同時熱失控帶來的沖擊力。

　　除了強悍的防護性能之外，P58微晶超能電池還擁有高能量密度，其中質(zhì)量能量密度為195Wh/kg，體積能量密度為450 Wh/L，這個數(shù)據(jù)甚至比很多三元鋰電池密度還高。此外，埃安通過方型疊片、頂蓋/極耳直連焊接等優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)電池內(nèi)部體積利用率超過90%，最終可使整車?yán)m(xù)航里程突破700km；同時，這款電池還具備3C快充能力，可實現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航250km，進一步解決用戶的續(xù)航焦慮。

【埃安P58微晶超能電芯裝包工序演示】

　　P58微晶超能電芯實現(xiàn)量產(chǎn)之后，將優(yōu)先供應(yīng)給埃安與昊鉑兩大品牌車型裝配使用，后續(xù)還會將供應(yīng)范圍擴大到廣汽集團其他品牌車型，實現(xiàn)動力電池自給自足。

　　源自長城汽車的蜂巢能源，于2018年從長城汽車的動力電池事業(yè)部獨立出來，其總部位于常州，擁有鹽城、南京、成都、遂寧、上饒、湖州、馬鞍山和德國薩爾州等多個生產(chǎn)基地。截至目前，蜂巢能源有效產(chǎn)能已經(jīng)超過27GWh。

　　在剛剛過去的2023年，蜂巢能源正式確定了“短刀+飛疊”技術(shù)路線。所謂“短刀”，是相較于比亞迪那種1000mm長度的刀片電芯而言，使用400mm或600mm長度的電芯。相比傳統(tǒng)的方型電池，短刀電池優(yōu)勢多多，既能大幅提升電池包空間利用率和能量密度，降低電池內(nèi)部電阻，又能便于電池的保溫和散熱，最終實現(xiàn)大幅提升電動車?yán)m(xù)航里程、提高電池安全性能和使用壽命等目標(biāo)。

　　至于“飛疊”，則是蜂巢能源在2022年發(fā)布的第三代電芯高速疊片技術(shù)，以0.125S/pcs的疊片速度，實現(xiàn)了與卷繞工藝的效率持平。

　　在明確技術(shù)路線的加持下，2023年蜂巢能源電池一共搭載了40款在售車型，涵蓋長城、理想、吉利銀河、嵐圖、五菱、哪吒、零跑汽車等主流品牌，總出貨量達(dá)到13GWh；此外，蜂巢能源已經(jīng)開始向最近獲得生產(chǎn)資質(zhì)的光束汽車生產(chǎn)的寶馬MINI電動版批量供貨。

　　而根據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示，2023年蜂巢能源憑借7.18GWh的動力電池裝機量位居國內(nèi)第七；而在2023年12月底，蜂巢能源泰國工廠首款電池包下線，將搭載在長城泰國羅勇工廠生產(chǎn)的歐拉好貓車上，預(yù)計在今年一季度批量供貨，開啟出海征途。

　　對于寧德時代這種電池行業(yè)巨頭來說，整車廠自研電池的局面，對“寧王”的行業(yè)地位造成了明顯的沖擊，也迫使其調(diào)整市場策略，主動降低姿態(tài)，以尋求與更多整車廠合作的機會；對于自研電池的整車廠來說，最大的好處，就是消除電池供應(yīng)焦慮，擺脫產(chǎn)業(yè)鏈的制約，避免受制于人。

　　相比直接在市面上采購電池，車企若具備自研自產(chǎn)電芯的技術(shù)能力，便可結(jié)合電池進行整車一體化設(shè)計，通過研發(fā)、生產(chǎn)制造實力為產(chǎn)品賦能，一款電芯即可覆蓋品牌內(nèi)部所有車型，帶來更極致的性能和更優(yōu)的成本，最大限度提高產(chǎn)品平臺化，形成規(guī)模效應(yīng)，提高全產(chǎn)業(yè)效率；未來也可以根據(jù)開發(fā)車型的屬性，推出更極致、高品質(zhì)的電池賦能產(chǎn)品，為用戶帶來更好的產(chǎn)品體驗。（文：太平洋汽車 李喆）