2022年，新能源汽車卷在電池里

　　剛跨入2022年，新造車就打響了電池之戰(zhàn)。

　　特斯拉布局已久的4680電池終于要大規(guī)模量產(chǎn)交付了。據(jù)特斯拉官方消息，加州試點(diǎn)工廠在1月生產(chǎn)了100萬塊4680電池，這標(biāo)志4680電池開始量產(chǎn)。

　　特斯拉預(yù)計(jì)，將在3月底之前交付搭載4680電池的新型Model Y。4680電池的存儲容量將是2170電池的5倍，功率則高達(dá)6倍，預(yù)計(jì)可使車輛續(xù)駛里程增加16%，成本下降14%。

　　另一邊，比亞迪去年推出了e平臺3.0，這是一個(gè)專為純電動(dòng)打造的整車平臺，“最高續(xù)航里程1000km、百公里加速最快2.9s、充電5分鐘續(xù)航150km”。

　　理想汽車聯(lián)合創(chuàng)始人沈亞楠曾表示，到2030年，全世界可能只剩下不到10個(gè)汽車品牌。中國市場會(huì)由3家車企占據(jù)絕大部分市場份額，其中兩家很可能是特斯拉和蘋果。理想希望自己能成為第三家。

　　目前來看，特斯拉和比亞迪解決了續(xù)航里程的問題，拿到了前兩張船票。而其他新造車勢力誰又能接棒成為第三個(gè)呢?

　　一、量產(chǎn)的4680

　　2020年9月，特斯拉在電池日上發(fā)布了4680電池。這款電池直徑46毫米，高80毫米，是一種三元鋰電池。

　　4680電池全稱是4680規(guī)格無極耳圓柱電池。圓柱電池是指電池的外形是圓柱形;4680是指電池的規(guī)格，46指圓柱電池的直徑為46mm，80指電池的高度為80mm。

　　4680電池優(yōu)勢主要在于：能量密度更高、電池成本更低。4680的能量密度達(dá)到300kWh/kg，4680電芯的單體能量提高5倍，整車?yán)m(xù)航里程增加16%，輸出功率提升6倍，成本降低了14%。

　　此前特斯拉使用的圓柱鋰電池尺寸主要是18650和21700兩種，21700比18650的能量多50%，而4680又是21700能量的5倍。

　　正是由于4680電池容量更高，能減少電動(dòng)車搭載的電池?cái)?shù)量，這使得制造成本更低、續(xù)航里程更長的電動(dòng)汽車成為可能。

　　特斯拉表示，預(yù)計(jì)今年底，特斯拉4680電池產(chǎn)能將達(dá)到100GWh/年，滿足130萬輛電動(dòng)汽車使用。據(jù)電池日公布的計(jì)劃，2022年的100GWh是與供應(yīng)商合作之外的完全自產(chǎn)的產(chǎn)能。通過優(yōu)化這一環(huán)節(jié)，新能源汽車的電池成本可以下降18%。

　　4680電池更多的電能儲備和輸出功率。這對用戶而言是更少的里程焦慮、充電時(shí)間和更多的駕駛里程;而對特斯拉而言，意味著更大的優(yōu)勢。

　　除了降低成本，4680電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也縮短了電流路徑。所以雖然電池體積更大了，但輸入和輸出也都變多了，從而縮短了充電時(shí)間。

　　而4680電池對環(huán)境危害更小，特斯拉希望消除對鈷的使用，并且使電池至少90%可回收。

　　此外，4680電池解決了連續(xù)生產(chǎn)問題，可將電池生產(chǎn)線的速度提高7倍;在車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化上，特斯拉把電池內(nèi)置入汽車結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)化電芯設(shè)計(jì)將減輕車輛的整體重量，可使重量降低10%。

　　4680電池適配了特斯拉需要的高能量密度路線，協(xié)同CTC+一體化車身能極限化降低成本。

　　特斯拉的4680電池預(yù)計(jì)將用于特斯拉Semi、Cybertruck等車輛，以及該公司的旗艦超級跑車——新Roadster。

　　抖音博主“馬哥能源頻道”(以下簡稱“馬哥”)表示，特斯拉和比亞迪都是通過將電池設(shè)計(jì)與整車設(shè)計(jì)高度融合來增加續(xù)航。

　　“電池沒有革命性進(jìn)展的前提下，如何提升續(xù)航呢?那只能在結(jié)構(gòu)上做文章了，傳統(tǒng)技術(shù)是電芯組成模組，模組再組成電池包，再把電池包裝在車底盤，后來有了比亞迪的刀片電池等(c to P技術(shù))，省略了模組，直接把電芯裝在電池包，然后裝在底盤，現(xiàn)在激進(jìn)的特斯拉，直接采用所謂的CTC技術(shù)，電池包省了，直接把電芯裝在底盤上，省了空間，能裝電池的數(shù)量肯定增加了，所以續(xù)航自然增加了。”

　　比亞迪繼推出刀片電池、DM-i超級混動(dòng)系統(tǒng)后，在去年9月推出了e平臺3.0，這是一個(gè)專為純電動(dòng)打造的整車平臺，其宣傳稱最高續(xù)航里程1000km、百公里加速最快2.9s、充電5分鐘續(xù)航150km。

　　據(jù)悉，e平臺3.0采用“刀片電池+車身”結(jié)合方式，把整個(gè)刀片電池組集成在底盤中，以此節(jié)省空間和保護(hù)電池安全。之前，傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車采用的是把電池組和底盤分開。

　　據(jù)汽車新媒體“車域無疆”報(bào)道，該技術(shù)主要仰仗刀片電池可靠、穩(wěn)定、安全、精簡等特性，如果使用的是碰撞后易燃的三元鋰電池，則對后期維修成本無法估量。

　　此外，e平臺3.0采用八合一電動(dòng)力總成，即把包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、車載充電器等8個(gè)電動(dòng)功能單元集成在一起，縮減機(jī)艙空間。

　　比亞迪公布的刀片電池能量密度時(shí)140Wh/kg。但據(jù)工信部資料，新款比亞迪唐EV達(dá)到150Wh/kg，續(xù)航里程約為700km，距離e平臺3.0宣稱的1000km還有很大距離。

　　“如果不是一家能把電池和整車都抓到手里，這樣的企業(yè)很難辦到。”馬哥表示。這給特斯拉、比亞迪以外的新造車勢力們帶來挑戰(zhàn)。

　　二、電池是心臟

　　電動(dòng)車主要由電池、電機(jī)、電控構(gòu)成，目前電池占據(jù)最重要地位。在不少業(yè)內(nèi)人士看來，電池就像是電動(dòng)汽車的“心臟”，電池成本占到一輛車的近40%。

　　“現(xiàn)在影響用戶是否買一輛電動(dòng)車的第一考量就是續(xù)航。”馬哥表示。此外，補(bǔ)能時(shí)間也是影響續(xù)航體驗(yàn)的重要一環(huán)。

　　因?yàn)槎�日續(xù)航能力縮短、假日堵車充電難的現(xiàn)狀，很多新能源汽車車主在吐槽“電動(dòng)爹”的問題。

　　2020年9月23日，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)延期近半年“特斯拉電池日”上，馬斯克并沒有提及外界期盼已久的“壽命可達(dá)百萬英里”電池，而是發(fā)布了4680電池。當(dāng)日收盤，特斯拉股價(jià)大跌10.34%。由此可見，續(xù)航對一家新造車企業(yè)的重要性。

　　想要提升續(xù)航，有兩種方式：提升傳遞效率、提升電池能量密度。

　　想要提升充電功率，最常見的是提高電壓。不過國內(nèi)大部分電動(dòng)車電壓在400V以下，但比亞迪e平臺3.0就想通過“升壓充電”技術(shù)，把電壓提升至800V，以做到充電5分鐘續(xù)航150km。此外，它采用寬溫域高效熱泵，冬季續(xù)航最多可提高20%。

　　而特斯拉V3超級快充，宣稱充電5分鐘續(xù)航120km。此次量產(chǎn)的4680電池也在傳遞效率、電池能量密度做出了明顯提升。

　　在補(bǔ)能方式上，理想采用增程，小鵬有超充，蔚來是換電。小鵬汽車曾創(chuàng)下新能源汽車(純電)續(xù)航記錄706km。

　　理想ONE采用增程式路線，好處在于電池容量大，解決了里程焦慮，但問題是電池能力損耗對車輛的影響也很大。之前有用戶爆料理想有發(fā)動(dòng)機(jī)漏油問題。

　　據(jù)“車域無疆”報(bào)道，已有多家廠商宣稱可通過新技術(shù)讓電池做到1000km續(xù)航，比如廣汽埃安的“海綿硅負(fù)極片”電池，上汽智己的“摻硅補(bǔ)鋰”電池，還有蔚來的“固態(tài)電池”。但這些電池都沒有進(jìn)入量產(chǎn)階段。

　　2022年，“蔚小理”都會(huì)有新車要發(fā)布：小鵬G9、理想X01、蔚來ES7，預(yù)計(jì)價(jià)格區(qū)間均涵蓋了40萬元。目前，行業(yè)也在預(yù)測“蔚小理”新的電池續(xù)航規(guī)劃。

　　理想X01依然是增程式，相比ONE，X01的電池?cái)U(kuò)大了尺寸，動(dòng)力更強(qiáng)，還補(bǔ)充了空氣懸掛、電吸門等配置。官方公布的里程則是1050公里(250公里電、800公里油)。

　　小鵬G9擁有4.8米以上的大車身，配備最新一代800V電驅(qū)動(dòng)平臺，預(yù)計(jì)電池容量是100kWh，續(xù)航里程是600～650公里。

　　ES7將搭載ET7一樣的全新電驅(qū)動(dòng)和智能化配置，預(yù)計(jì)會(huì)和其他在售車型一樣，電池容量分為70、100kWh，續(xù)航里程也分為500、650公里。

　　在2020年NIO Day上，李斌說蔚來150kWh電池包將于2022年第四季度裝車，這與蔚來ES7交付時(shí)間接近，預(yù)計(jì)蔚來ES7上市時(shí)會(huì)提供150kWh電池包，NEDC續(xù)航里程將超過800km。

　　但“蔚小理”新車的續(xù)航里程與比亞迪的1000km都相差頗遠(yuǎn)，他們急需推進(jìn)整車與電池的整合能力。

　　3月，欣旺達(dá)公告共19家企業(yè)以合計(jì)24.3億增資動(dòng)力子公司，其中包含理想汽車(車和家)和蔚來系(蔚瑞投資)等行業(yè)汽車龍頭。

　　電池板塊早已成為資本市場的寵兒。去年11月，新力金融宣布置入比克動(dòng)力75.6234%股權(quán)，成為后者的控股子公司。

　　房產(chǎn)巨頭碧桂園，在3月初，連續(xù)投資兩家電動(dòng)初創(chuàng)公司：江蘇眾納能源科技有限公司和重慶太藍(lán)新能源有限公司。在此之前，碧桂園還投資了蜂巢電源。

　　三、4680不是真正的突破？

　　“4680電池適合于電動(dòng)汽車市場，但用戶相對單一，目前僅特斯拉在使用，這也是大家不敢貿(mào)然跟進(jìn)的主要原因;而18650電池、21700電池在很多領(lǐng)域都可以被應(yīng)用。”《科創(chuàng)板日報(bào)》援引真鋰研究總裁墨柯分析稱。

　　根據(jù)光大證券，圓柱電池工藝成熟，PACK成本低，電池良率及成組一致性較高，散熱面積大所以散熱性能優(yōu)于方形電池，但依然面對成組后散熱設(shè)計(jì)難度大、能量密度低等問題，因此在國內(nèi)方形電池為主的市場中滲透率并不高。

　　此前特斯拉、寶馬等多家廠商傳出要布局大圓柱電池(特斯拉4680、寶馬4695/4690等)，電池產(chǎn)業(yè)界擔(dān)心未來市場由大圓柱電池主導(dǎo)而沒有提前布局。

　　在材料上，據(jù)投研機(jī)構(gòu)“見智研究”，4680大圓柱電池(三元鋰電池)的量產(chǎn)并不代表磷酸鐵鋰電池的落幕。特斯拉無論是和動(dòng)力電池龍頭企業(yè)寧德時(shí)代簽訂的長達(dá)4年的供應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)品的大額訂單，還是市場傳聞與在磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域名列前茅的電池廠商比亞迪簽訂的刀片電池供應(yīng)合同，特斯拉目前所需要的動(dòng)力電池類型都是磷酸鐵鋰電池。

　　短期內(nèi)，對于4680電池而言，成本優(yōu)勢和標(biāo)準(zhǔn)化都不太容易。換而言之，在未來幾年內(nèi)，磷酸鐵鋰電池仍將充當(dāng)主力。

　　目前，比亞迪主攻磷酸鐵鋰電池，寧德時(shí)代主攻方形三元鋰電池。

　　各家車企電池技術(shù)路線中，特斯拉是為數(shù)不多大規(guī)模使用圓柱動(dòng)力電池的車企。戴姆勒、日產(chǎn)等車企主要使用軟包電池，國內(nèi)大部分車企都選擇使用方型電池。

　　而保時(shí)捷、大眾、江淮都明確表示將應(yīng)用大圓柱電池，國內(nèi)比克、力神、億緯鋰能及蜂巢能源等電池企業(yè)也在跟進(jìn)包括4680在內(nèi)的大圓柱電池的研發(fā)。

　　據(jù)未來汽車報(bào)道，大圓柱電池可以提升電動(dòng)汽車的裝配效率，速度可以提高兩三成，“節(jié)約時(shí)間就是節(jié)約成本”。

　　于是，當(dāng)“寧王”在動(dòng)力電池領(lǐng)域一家獨(dú)大，無法撼動(dòng)其地位的二線玩家則將目光紛紛聚集在了尚無定論的4680圓柱電池上。

　　特斯拉曾在全球范圍內(nèi)尋找4680大圓柱電池的合作生產(chǎn)商。除了松下，韓國的LG能源、三星SDI，國內(nèi)的比克電池、億緯鋰能、蜂巢能源等，也先后跟進(jìn)了4680電池的研發(fā)。

　　一些國內(nèi)的動(dòng)力電池企業(yè)都在加快布局該電池。

　　億緯鋰能此前公開表示，公司已完成大圓柱電池戰(zhàn)略布局，包括4680和4695兩大型號，預(yù)計(jì)2023年產(chǎn)能釋放20GWh，2024年達(dá)到40GWh。

　　比克電池認(rèn)為，大圓柱電池的行業(yè)批量生產(chǎn)預(yù)計(jì)于2023年開始，最早將應(yīng)用在動(dòng)力電池市場。

　　杭可科技中報(bào)顯示，公司4680樣機(jī)已完成并交付客戶使用。

　　“4680電池是一個(gè)很好的封裝，但不是化學(xué)層面的突破。”美國新造車公司Lucid CEO Peter Rawlinson曾直言，“將特斯拉4680電池稱為突破是一種幻想”。

　　SNEResearch數(shù)據(jù)顯示，2021年全球動(dòng)力電池裝機(jī)量為296.8GWh，比上年增長102.18%。

　　光大證券預(yù)測，4680電池在2025年全球裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到264GWh，在動(dòng)力電池中的滲透率22%。

　　“我們測算，隨著特斯拉全球銷量增長以及4680電池在三元電池車型中滲透率提升，預(yù)計(jì)2025年特斯拉搭載4680電池的車型銷量將超160萬輛，在特斯拉總銷量中滲透率近50%，裝機(jī)量預(yù)計(jì)達(dá)123GWh。”光大證券報(bào)告稱。

　　四、4060電池是趨勢？

　　良品率一直是困擾4680電池量產(chǎn)的最大問題之一。

　　去年7月，馬斯克還坦言，4680電池遭遇量產(chǎn)瓶頸，即正極輥壓環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。

　　2021年年底，松下聯(lián)合索尼對外宣稱，4680電池的良品率已經(jīng)從之前的20%提升至80%。這或許也是松下宣稱今年實(shí)現(xiàn)試生產(chǎn)的底氣。

　　據(jù)特斯拉長期關(guān)注者Alex voigt消息，Cato Road工廠生產(chǎn)了100萬個(gè)特斯拉4680電池，在等待奧斯汀工廠的Model Y。Cato Road生產(chǎn)線的良品率是95%。

　　"在進(jìn)入批量生產(chǎn)之前，有一個(gè)非常漫長的微調(diào)設(shè)備過程。電池生產(chǎn)很難，甚至對有經(jīng)驗(yàn)的供應(yīng)商來說也很難，"Benchmark Mineral Intelligence的首席數(shù)據(jù)官Caspar Rawles表示。

　　“提升規(guī)模化水平以形成競爭成本優(yōu)勢，是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，需要材料、設(shè)備、工藝等配套才能完成。另外，個(gè)人認(rèn)為，以4680為代表的大圓柱，外在方面是個(gè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新(改善)。此外，與大圓柱有關(guān)的設(shè)備(尤其是能提升一致性方面的設(shè)備)，如激光焊接等目前也是較大的難點(diǎn)。”高工鋰電網(wǎng)表示。

　　車企之間的電池技術(shù)迭代，既可能把一家供應(yīng)商送上巔峰，也能讓一家公司走向衰亡。

　　特斯拉為了拉高毛利率，大面積推行磷酸鐵鋰電池，才讓寧德時(shí)代穩(wěn)居全球裝機(jī)量第一名。

　　2020年，特斯拉發(fā)布4680電池，引發(fā)行業(yè)向大圓柱電池方向集體發(fā)力。蔚來發(fā)布150度半固態(tài)電池，解決鐵鋰電池冬季衰減問題的混裝方案后，行業(yè)同樣也開始大面積跟進(jìn)。

　　而現(xiàn)在，除了特斯拉，更多的主機(jī)廠也在選擇退出與寧德時(shí)代的合作。廣汽新能源選擇了中航鋰電，使其成為其第一供應(yīng)商，小鵬汽車宣布引入中創(chuàng)新航作為主力電池供應(yīng)商。

　　自2021年12月3日創(chuàng)下692元每股的新高后，寧德時(shí)代股價(jià)接連下跌，截至2022年3月14日收盤已跌至463元，跌幅達(dá)33%。

　　松下首席財(cái)務(wù)官兼CFO梅田博和曾解釋，電池事業(yè)部之所以能在2020財(cái)年實(shí)現(xiàn)盈利，與特斯拉的關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)凈利潤轉(zhuǎn)正密切相關(guān)。從最初作為特斯拉唯一的動(dòng)力電池供應(yīng)商，到逐漸失去市場份額掉隊(duì)，4680電池也被認(rèn)為是松下東山再起的利器。

　　松下能源部門首席執(zhí)行官忠信和夫最近評論稱，即使是松下，也不得不“耗費(fèi)巨大體力”來開發(fā)其4680電池。忠信和夫指出，特斯拉已經(jīng)認(rèn)為松下的4680電池是可以使用的，但新電池的大規(guī)模生產(chǎn)仍然遙遠(yuǎn)。據(jù)報(bào)道，松下公司計(jì)劃在2023財(cái)年(2023年4月-2024年3月)開始大規(guī)模生產(chǎn)特斯拉的4680電池。

　　搭載4680電池有助于特斯拉本身的銷量增長，也能將電動(dòng)車真正推向大眾市場。

　　特斯拉CEO馬斯克曾直言，4680電池是技術(shù)上的“巨大突破”，得益于“電池成本減半”，將使他的公司生產(chǎn)售價(jià)2.5萬美元的電動(dòng)汽車成為可能。

　　此前有行業(yè)人士認(rèn)為，要想實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車售價(jià)與燃油汽車相當(dāng)，每千瓦時(shí)電池生產(chǎn)成本要降至100美元。

　　如果特斯拉2.5萬的純電動(dòng)汽車推出，會(huì)把新能源汽車推向怎樣的高度呢?決定電動(dòng)車對燃油車市場的蠶食速度的，是電池技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)真正變革。