身处南北方交界处,四季分明,买电车究竟是买三元锂电池还是磷酸铁锂电池?

在今天这个时点,说买新能源车就是买电池,大概率是来捣乱的。

一、为什么会有“买新能源车就是买电池”的说法

这大概是六七年前的说法,也比较符合当时的情况,因为在当时的新能源汽车市场上,国内除了特斯拉极少数S/X车主外,几乎大多数品牌的新能源汽车还是停留在简单的把原来的动力系统从燃油切换到了电动上,不用说当下大热的智能化,即便是一个普通的车本身都很不到位。比如当时销量一度攀高的北汽EV,都是这些产品:

上面这张已经是北汽EC200,在当时的新能源汽车里属于比较领先的配置了,但是即便是在17年,你看上去也会觉得这车大概也就是个A0级代步小车吧,几万块买买的老头乐。然而北汽EC200当时的厂商指导价高达16万元(包含国补和地补),而在同一年,2017款领克01的价格也就在17万元,这两个车对比,几乎是天花板和地板了。

而其中的主要原因就是因为当时的动力电池价格较高,在2017年初的时候,北汽EC200的电池包的价格大约在6-7万元左右,几乎占了整个车售价的一半。而且当时对于一辆新能源车的好不好的评价也很简单,就是电池能开多远。

所以,在那个年代,形成了“买新能源车就是买电池”的说法。

二、现在的情况如何?

电池价格大幅下降

从2017年初到2021年底,动力电池的价格基本上一路走低,整体呈现出腰斩的趋势,这不仅得益于新能源汽车市场的爆发式增长带来的产业链不断扩大,而且动力电池技术也在不断进步,更安全,更大能领密度的电池越来越普及。 自然,电池价格在全车的比重在不断下降。

电动汽车的体验全面升级

在2017年电动汽车的体验更多的只是一个切换了能源系统的代步工具而已,而如今的电动汽车更加向所谓的“软件定义汽车”去做迭代和升级。我个人认为这是一个评价维度的变化的信号,也就是说评价一辆汽车好不好的因素从原来传统的操控和豪华,开始转向软件和智能。且不说在辅助驾驶和智能座舱方面,现在已经取得了实质性的进展,比如导航辅助驾驶和各种语音助手,可见即可说等操作。

甚至在动力电池模块,随着软件定义能力的不断增加和硬件技术的进步,不断去通过软件来修正电池性能,维护电池健康,已经成为可能。以蔚来为代表的部分车企,推出的量产车换电技术,更是为电池健康焦虑和电池升级焦虑提供了非常创新的解决方案,所以,电池的比重占比被大大的削弱了。

举个简单的例子,大家可以去看诸如新出行等新能源汽车媒体的测评,在17、18年的时候,这些测评的内容大多都是测续航,测充电效率,而到了今天则更多的是测功能,测OTA,明显的用户的视角发生了极大的变化。

三、小白用户应该如何选电池

1.不要过多关注电池技术指标

电池的技术指标非常重要,但是对于小白用户来说,过于复杂了,只要记住几点就足够了:

(1)用车和停车环境比较寒冷的地区,尽量选择三元锂电池(低温性更好),温度比较好的南方地区,可以选择铁锂电池(价格便宜,充电效率稍低)。

(2)在目前的情况下,电池容量越大,续航越有保障,无论什么辅助技术都不如电池多10度电那么可靠。

(3)风冷电池在高温或低温环境的安全和效率可能受限,尽量选择液冷恒温电池。

2.弄明白自己的需求

用户最重要的是要弄明白自己的需求和体验,主要是以下几点:

(1)有没有安装家桩的条件,如果有的话,普通家庭用户不用一味的追求超大容量的电池,有个500KM续航一般就够了。因为你90%的场景都是每日通勤不超过50公里的城市场景,难得跑一趟高速就多花半小时充个电也不会耽误什么大事。早在2015年,就有专家提出了观点。中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高曾表示,他不支持发展500km以上续驶里程的纯电动乘用车,其中原因并不是技术无法满足,而是性价比不高。

(2)电池终身质保并非绝对必要,如果白送,当然好,如果要花钱,就要考虑下了,现在国家强制质保八年,有多少人的汽车可以持续开半年,尤其是在现在这个软件定义汽车的年代里,所以是否需要选购或者升级电池终身质保值得斟酌。

(3)电池衰减是小概率低感知情况,对于大多数用户来说,现在的动力电池普遍可以保证你使用30万公里衰减不超过80%,而实际上大多数用户到汽车保有周期结束,都难以行驶到30万公里。

3.避免一些误区

(1)必须买宁德时代等大品牌?实际上到现在为止,动力电池技术已经相对非常成熟了,所有出厂的动力电池都经过国标和主机厂多重检验,完全能够应对普通家庭使用,宁德时代等大品牌上的差距对于普通用户来说,可能感知并不是那么强烈。

(2)磷酸铁锂绝对不会燃烧?磷酸铁锂试电芯的原料,铁锂电池的燃点很高,但是并不意味着这个材料做成的电池包就一定不会燃烧,电池包是个系统工程,包括封装和热管理都是很重要的组成部分。即便是三元锂材料,只要电池包封装得当,燃烧等情况也是极少发生的。

(3)循环寿命(次数)不等于充电次数?循环寿命指的是锂离子电池容量在衰减到某个指定值(目前业内公认的是80%,也有企业设定的是70%)前可以循环充放电的次数。需要注意的是,这里的1次循环指的是1次满充加上1次满放(打个比方说,如果你在一天使用了50% 的电量,然后在夜间充满电,然后次日使用了50% 的电量,那么总放电量将达到 100%,从而两天累计完成了一个充放电循环)。

其实,最重要的是如果你有兴趣,你可以自己去试,自己走到身边或者网上去看看或者问问那些电动汽车的车主,看看他们是什么样的意见,然后自己再去试驾了解一下,远比道听途说的各种消息要可靠的多。

鞋子,自己穿了才知道舒不舒服。
电动汽车,也是一样。
#微博新知博主##买车就是买电池##新星v计划#

中国人该拿起中国人的骨气了!前些年一些人挤破头把小孩送出去,再倾斜政策请他们回来,还优待他们子女,我们既然作为社会主义国家,应该以工人阶级为主体,工农联盟为基础!看看这些政策吧,立法、执法、教育等等部门还有多少二鬼子!不过也许这条微博发了会被和谐,我只是觉得作为无产阶级该为什么奋斗,该朝什么方向奋斗!

蜂巢能源的短刀片电芯生产和发展路线

#微博新知博主##车圈新星驾到#

蜂巢能源近日举办了一次小规模的金坛工厂参观活动,主要介绍短刀电池的智能制造过程,我整理分享一下我看到的内容。

蜂巢能源的短刀电芯产品,首次出现是在2019年4月上海汽车展上,然后在2021年底蜂巢能源发布“领蜂600”全域短刀化后占据了产品序列的C位,这次在蜂巢能源二期短刀电池工厂,“短刀”电池量产线落地,年产能为2.5GWh。

▲图1.短刀磷酸铁锂的生产落地

Part 1

短刀的生产过程

在二期工厂的8GWh产能里,铁锂和三元(含无钴)大概占了一半。预计2022年,在各个电池企业里面铁锂估计占比都在50%以上。

现场可以看到,锂电池的第一道生产工序匀浆也是按这个比例安排的,单个2300L大容量双行星搅拌设备,每罐浆料对应600KWh(纯电动车10辆左右)——这部分其实和电池的最终形态没直接的关系。

▲图2.现场看到的化学体系的比例

比较明显的是第二道的涂布工艺,短刀电池的长度(近600mm)比普通电芯(148mm或者220mm)更长,涂布的宽幅、速度、精度决定了电池极片生产的效率和品质。在现场能看到1400mm超宽幅涂布机,一次出两列,涂布速度也非常高(80m/min)。幅度宽了,为了保证涂布精度,需要在涂布设备上设置三套β射线在线面密度检测系统和两套CCD实时涂宽检测系统,来实现数据实时检测和控制,保证涂布的自动闭环管控(面密度控制在±1.5%以内,正反面错位≤0.5mm)。

▲图3.短刀相比之前的宽幅涂布有很大的变化

在辊压工序中,整体工艺没有很大的差异,由于幅度比较宽,通过正极热辊压,负极双辊连续滚轧,在辊压机上进行电磁加热、红外线在线烘烤、在线激光测厚、废料边去除等技术集成,效率还是有很大的提升。

在模切工序,蜂巢能源应用了激光模切,节省模具投入和设备维护的费用,模切效率也得到40%的提升(30m/min提升至40-50m/min)。

在这里的最大挑战是激光过程产生的毛刺,需要检测层面非常精细化的算法。下一步产线的提升,主要依靠卷对卷模切+切叠一体设备,在工艺层面进行集成。

对于刀片系列的电池而言,某种意义上是从软包进化过来的(叠片工艺的电池生产),叠片速度一直是行业痛点,在这里看到的是双工位叠片效率高达0.4s/片,已研发完成的下一代超高速刀片式电芯极组成型设备,叠片效率可以做到0.125s/片,配合电芯的设计可以在电芯封装层面,对于卷绕极组成形效率形成实质性的挑战。

▲图4.高速叠片机

软包的电芯厚度瓶颈,在刀片设计的理念下,其实突破了。所以这颗磷酸铁锂的电芯,在21mm的厚度下达到了184Ah,还有进一步增长的空间。

▲图5.双卷芯的设计9mm合成21mm的厚度电芯

从生产的过程来看,二期工厂相比于之前看到的一期,在细节上有很多的改进,主要是兼容性方面:二期兼容了VDA、短刀两种不同的设备,在细节方面诸如传输设备方面作了改进,特别是导入了卷芯磁悬浮的物流体系,加上改进的AGV运输物流,极大的提高了节拍和效率。在参观过程中,工厂配置的人员又少了很多,而加入了更多的检测手段,通过强大的软件系统和数据分析来提高工艺直通率,变得更加智能化了。

走低成本,高体积利用率的路线,从VDA电芯一路演化到刀片,整体的卷芯到Pack效率还是非常靠前的。从目前来看,围绕电芯层面的革新,比围绕Pack结构的设计,能够使得电芯在制造层面的成本的降低,在Pack层面也会提高成组效率,降低电池系统的重量(能量密度提高),而且Pack内部的零部件数量减少,特别是相关结构件的减少,有效实现电池系统的成本目标。最终,电池安全性能也会进一步提升——对于方壳而言,薄的电池相对更安全。如果不往宽度方向做文章,往厚度扩展,对于电池安全的影响是很大的(散热面小,热导不出来,内外部的温差大)。

▲图6.刀片电芯的成组率,真的是非常高效的

Part 2

技术发展方向

●围绕全域短刀电芯的迭代

在技术交流环节,比较有意思的话题就是围绕短刀电池的进化。

由于目前磷酸铁锂材料技术的进展,可以在工艺环节和材料环节做进一步迭代。对于电池企业来说,最喜欢的进化方向就是这样:在电池生产线,电芯尺寸、电池系统和整车接口,什么都不需要变,直接能通过多迭代实现能量密度上5%、10%的升级。

蜂巢能源在短刀电池升级的路径上,不管是磷酸铁锂混磷酸锰铁锂,还是磷酸锰铁锂混三元,都在同时进行开发。今年底到明年还会陆续推出第二代和第三代,能量密度也将进一步提升。

从研发逻辑上来看,原材料的来源非常广泛,是更好的解决方案,为整个行业的进步和电动汽车的竞争力的增强,提供非常大的贡献和价值。磷酸铁锂和铁锰锂的下一步,是开发快充能力,目前的高性价比产品是配置1.6C快充能力,下一步开发2C-2.2C的铁锂,然后往4C方向上开发磷酸铁锂。

●高镍电芯开发

围绕低成本磷酸铁锂技术路线的出现,会逼着三元进一步向上,也会逼着无钴进一步向上,通过提高高镍的克容量和提中镍的电压,2022年上半年量产4.4V高电压产品和2022年年底(或者2023年初)无钴4.4的产品也会推出。这个技术方向上面,首先可以配合快充的设计,实现高性能电池的路线。

▲图7.围绕短刀的设计,主要迭代的是性能

做电池有意思的地方,就是产品一直在进化:产线通过不断的升级,改进效率和良品率。平台化可以适应多数客户的Pack设计,这是产品灵活性所带来的。

随着2021年新能源汽车市场的狂飙突进,2022年电池成本受到上游原材料上涨不断提升,这需要电池厂家和车企一起来承担,而2022年能看到新能源汽车的产品结构可能会有所调整。

目前每个电池公司面临的成本压力都是非常大的,但是这种压力是阶段性的压力,随着天气变暖,上游供给包括盐湖生产供给和矿山的锂的供给会增加,在国内外的共同努力下会得到逐渐的缓解。

在从材料端来看,蜂巢能源从2021年年中开始做了大量的行动,包括上游的一些原材料的锁定(锁量、包销、预付),有铺垫以后,整体材料供应能满足2022年全年的需求量。在成本的控制上要多重并举:除了提早地锁定一些原材料买进之外,还要做技术创新来降低成本——国产原材料的替代,新化学体系的使用,通过调整结构吸收一些成本的上涨。

预计在2022年,相比去年,蜂巢能源的磷酸铁锂比重会增加(超过50%),短刀电芯的比例也会增加。现在全球规模(300GWh)不是很大的情况下,供应链都已经出现了比较大的供应风险和挑战,未来成几倍,十倍的增长,到TWh时代电池材料的供应挑战会更大。从长远来看,蜂巢能源会自制一部分核心的原材料,并对上游原材料端进行一些投资,会对下一代电池技术的原材料进行一些投资。

从设备端来看,电池公司80%的投资是设备,需要以更高的生产效率和更智能化的,少人化的产线的设计,来规避未来人工成本上涨,来规避制造成本高的问题,同时做了柔性化的高效产线设计,短刀产线兼容300-500多毫米。电池制造过程中产生的海量数据如何利用起来,对提升产品质量,缩短制成周期都有非常大的好处。蜂巢能源专门做AI智能制造的落地,在电芯制造精益上做文章。

另外,蜂巢能源很有意思的是人才战略,随着品牌影响力的提升和规模扩大,本身公司开放,具有新势力思维的企业文化,在人才招引说是比较成功的。对于员工的激励,不只是围绕薪水,包括合伙人制度的推进、员工持股等措施其实都能让企业的发展更稳定。

小结:电池做到现在,对一个企业从技术、设备、上游材料和人才全方面提出了要求,随着车企的入局,整个电池产业会呈现出我们之前看不到的多元化色彩。


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