當(dāng)新能源滲透率已經(jīng)突破四分之一時(shí),過(guò)度地依賴鋰電池技術(shù)的發(fā)展也讓不少人對(duì)動(dòng)力電池發(fā)展表示擔(dān)憂,當(dāng)前的鋰電池技術(shù)水平能否支持電動(dòng)汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展?如果這個(gè)“邊界”存在,是不是應(yīng)該尋求新的電池技術(shù)?
作為豪華品牌的寶馬集團(tuán),此時(shí)給出了自己的答案:圓柱電芯。
9月9日,寶馬集團(tuán)宣布從2025年起率先在“新世代”車型中使用圓柱電芯。
在此之前,寶馬這家德國(guó)車企一直都是“方殼”的支持者,也并沒有使用過(guò)軟包做BEV。所以,當(dāng)人們聽說(shuō)下一代寶馬電池(GEN6)將改變形狀,寶馬集團(tuán)采用圓柱形電池代替目前使用的方殼電池其實(shí)是比較意外的。
那么,為何寶馬集團(tuán)會(huì)押寶圓柱電池?
事實(shí)上,早在2019年,寶馬集團(tuán)在電芯研究方面就開展了研究,當(dāng)時(shí)計(jì)劃投入了2億歐元在慕尼黑開啟全新電芯技術(shù),持續(xù)電芯的自主研發(fā)向電動(dòng)化快速轉(zhuǎn)型,并通過(guò)對(duì)電芯原材料的掌握與電芯核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的不斷升級(jí),從全價(jià)值鏈、全供應(yīng)鏈、全生命周期維度,打造寶馬純電動(dòng)汽車的差異化。
只不過(guò)因?yàn)椤胺菍I(yè)”出身,作為整車制造商的寶馬集團(tuán)投入電芯發(fā)展,在外界人士看來(lái)多少有些“不務(wù)正業(yè)”了。
緊接著,從2020年起寶馬集團(tuán)就直接購(gòu)買生產(chǎn)電芯、原材料鈷與鋰,著重電芯生產(chǎn)的供應(yīng)鏈,確保供應(yīng)鏈的可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)此次選擇圓芯電池的方案,可以看出寶馬更多地是看中其優(yōu)勢(shì)。
首先,圓柱電芯技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2021年電動(dòng)汽車銷量已達(dá)650萬(wàn)輛,且該數(shù)據(jù)還在不斷增長(zhǎng),并預(yù)計(jì)在2025年全球電動(dòng)汽車銷量將突破2000萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池將超過(guò)1600GWh。結(jié)合行業(yè)發(fā)展形勢(shì)信息判斷,大圓柱電芯在這里面至少要占到30%以上的份額,也就是約480GWh,已超過(guò)2021年全球總需求量。
其次,圓柱電芯的優(yōu)勢(shì)。寶馬集團(tuán)此次推出的新電芯可大幅度提升能量密度、續(xù)航能力以及充電速度,并在電芯制造中減少碳足跡與資源消耗。與之前方形電池相比,其優(yōu)勢(shì)在于:
1、成本目標(biāo)降低50%;
2、能量密度提升20%,續(xù)航里程提升多達(dá)30%;
3、充電速度提升多達(dá)30%;
4、400V與800V可以切換與兼容;
5、高鎳材料使得鈷減少50%,銅減少40%;
6、圓柱的安全性上,單電芯失效的故障降級(jí)能力與其他類型具備很大的優(yōu)勢(shì);
7、在電池生產(chǎn)過(guò)程中,二氧化碳排放量減少多達(dá)60%。
最重要的一點(diǎn)是,寶馬集團(tuán)的目標(biāo)是將純電車型的制造成本降至與寶馬最先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)相同的水平,而圓柱電芯的集成性剛好能夠大幅降低高壓電池的成本,與此前的方形電池相比,成本可降低多達(dá)50%。
最后是競(jìng)爭(zhēng)者所帶來(lái)的的壓力。盡管電池成本會(huì)受原材料漲價(jià)的影響,但寶馬需要研發(fā)出能提高更高續(xù)航的電池組,不然就會(huì)被特斯拉等品牌甩在后面。
以特斯拉為例,特斯拉續(xù)航最高的車型是 Model 3 高性能版,CLTC 續(xù)航最高可達(dá) 675 公里。
特斯拉在電池的設(shè)計(jì)上也分為兩部分,一部分是圓柱用不同化學(xué)體系解決不同的容量需求,特斯拉4680電池容量較目前2170方案提升5倍,輸出功率提升6倍,搭配該電池電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程可提升16%,電池每千瓦時(shí)的成本可以降低14%,還在能量密度、功率以及充放電方面有很大的優(yōu)勢(shì),一部分是方殼圍繞Pack進(jìn)行迭代。
在設(shè)計(jì)上,寶馬圓柱電芯與特斯拉4680電池有些相似,兩者電芯直徑均為46mm,不過(guò)特斯拉4680電池的高度為80mm,而寶馬的圓柱電芯將高度提供兩種選擇,分別是 95mm 或 120 毫米,主要面向轎車和SUV,具體采用何種尺寸取決于車輛的Z向高度的需求。
目前寶馬續(xù)航最高的寶馬 i4 eDrive40 版本車型,CLTC 續(xù)航最高可達(dá) 625 公里,若換成了新型圓柱電池,可將WLTP續(xù)航提升多達(dá)30%,同時(shí)還能減少空間占用,實(shí)現(xiàn)電池與車身的完美集成比,達(dá)到車內(nèi)空間的最大利用率。
面對(duì)圓柱電池的生產(chǎn),寶馬為何不自己建電池工廠?又將如何控制成本?
從供應(yīng)商的角度來(lái)看,中國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)在大圓柱電池方面占得了優(yōu)勢(shì),尤其是寧德時(shí)代與億緯鋰能兩大動(dòng)力電池巨頭,前者以方形電池為主流路線,后者在圓形電池方面小有成就。
根據(jù)SNE Research最新數(shù)據(jù)顯示,今年7月,寧德時(shí)代以13.3GWh的裝機(jī)量成績(jī)繼續(xù)稱霸榜首;另外,在國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量方面,寧德時(shí)代與億緯鋰能分別以63.91GWh與3.02GWh的裝機(jī)總量位列第一與第八,市場(chǎng)占有率分別達(dá)到了47.59%,2.25%,足以證明其在電池發(fā)展上具有很強(qiáng)的實(shí)力。
2019年11月,寶馬又與寧德時(shí)代簽署了一份新的電池采購(gòu)合同,合同期限從2020年延至2031年;
2020年10月,億緯鋰能宣布全資子公司收到華晨寶馬供應(yīng)商定點(diǎn)信,定點(diǎn)項(xiàng)目名稱為“BK 48V”。
因此,9月9日,寶馬集團(tuán)宣布將從2025年起率先在“新世代”車型中使用圓柱動(dòng)力電池,與國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池巨頭寧德時(shí)代與億緯鋰能授予價(jià)值超百億歐元的電芯生產(chǎn)需求合同。
根據(jù)協(xié)議,寧德時(shí)代與億緯鋰能分別在中國(guó)與歐洲各自建立兩座動(dòng)力工廠,每座工廠年產(chǎn)能將達(dá)到20GWh,總投資超過(guò)百億歐元。
隨后,寧德時(shí)代與億緯鋰能相繼官宣這一消息。
對(duì)寶馬集團(tuán)而言,電池的選擇不僅僅是一項(xiàng)技術(shù),而是一種可持續(xù)發(fā)展。
寶馬集團(tuán)十分重視供應(yīng)鏈端,想要盡可能地保持低碳足跡與資源消耗。所以,據(jù)寧德時(shí)代方面透露,此次合作將優(yōu)先使用可再生能源電力與再利用資料生產(chǎn)高性能電芯,同時(shí)用于生產(chǎn)新一代電池的鈷和鋰等原材料也是從經(jīng)過(guò)認(rèn)證的礦場(chǎng)采購(gòu)。
在超高的滲透率之下,寶馬一方面要全面提高自己的電芯與電池技術(shù),實(shí)現(xiàn)電芯的標(biāo)準(zhǔn)沒有那么多的專利加持,只能采取多家供應(yīng)的方式;
另一方面,想要體現(xiàn)價(jià)值,就必須推動(dòng)自身Know How與外部的結(jié)合,這也是為何寶馬之前為何一直要“死磕”電芯研發(fā)。
在戰(zhàn)略布局上,寶馬集團(tuán)加快電動(dòng)汽車三電系統(tǒng)平臺(tái)的推進(jìn),只要做到標(biāo)準(zhǔn)化才能實(shí)現(xiàn)不進(jìn)入電芯制造領(lǐng)域,其本質(zhì)上與特斯拉自己下場(chǎng)做4680從而帶動(dòng)供應(yīng)商的做法很相似。
最重要的是,將電池標(biāo)準(zhǔn)化后其實(shí)比自己做電芯更容易實(shí)現(xiàn)低成本的控制,在產(chǎn)能方面保證了低利潤(rùn)的供應(yīng)。
除了與寧德時(shí)代與億緯鋰能合作外,寶馬還表示將另尋電池合作伙伴在北美自由貿(mào)易區(qū)建立兩座電芯工廠,六座電池工廠產(chǎn)能將達(dá)到120GWh。
最后:
隨著產(chǎn)品矩陣與市場(chǎng)需求的擴(kuò)大,到2025年底,寶馬集團(tuán)計(jì)劃在全球交付超過(guò)200萬(wàn)輛的純電動(dòng)汽車,到2030年,寶馬集團(tuán)銷量中的一半車型都將會(huì)是純電車型。
與此同時(shí),寶馬還計(jì)劃在未來(lái)10年左右的時(shí)間里向全球客戶交付1000萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車。換句話說(shuō),從2025年-2030年,寶馬需要交付800萬(wàn)輛純電汽車,平均每年需要交付160萬(wàn)輛純電汽車。
雖然近些年,寶馬也推出了不少新車,但純電汽車的利潤(rùn)率依然低于燃油車,寶馬想要在2025年后實(shí)現(xiàn)每年百萬(wàn)輛純電車交付量仍需要較大的調(diào)整。
寶馬此次選擇圓柱形電池,并與寧德時(shí)代、億緯鋰能進(jìn)行合作,只是順應(yīng)目前發(fā)展局勢(shì),想要擁有更多的主動(dòng)權(quán)需要自己先掌握電芯的技術(shù)研發(fā)、原材料采購(gòu)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)再“自主”量產(chǎn)。
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)勢(shì)
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