怕降本的電動(dòng)汽車,要做好消失的準(zhǔn)備
「一輛純電汽車連續(xù)駕駛 14 個(gè)小時(shí)」,李斌用一塊電池、一次充電實(shí)現(xiàn)超過了 1000 公里的行駛成績。
作者 / 鄭森鴻??編輯 / 白雪? 來源/汽車之心
網(wǎng)友評(píng)價(jià):「一塊電池在冬季跑 1000 公里并不可怕,可怕的是有一個(gè)體力好的 CEO 愿意直播 14 個(gè)小時(shí),親測 150 度電池的實(shí)際續(xù)航里程?!?/span>
這番評(píng)價(jià)隱含了兩層意思:
「不可怕」在于,能超越 1000 公里的車型有極氪 001 的 140 度電池包、廣汽埃安 AIONLXPlus 千里版等車型,而 2023 年很有可能迎來 1000 公里續(xù)航之戰(zhàn)。
「可怕」在于,很難看到有李斌這樣的狠人出現(xiàn)。
而在眼下不斷內(nèi)卷的智能電動(dòng)汽車市場,早就實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)燃油車更高的續(xù)航里程:一次充電續(xù)航 700 公里是常態(tài),1000 公里也不稀奇。
當(dāng)「卷參數(shù)」?jié)u漸卷到了盡頭,產(chǎn)品差異化才是電動(dòng)汽車市場致勝關(guān)鍵。
蔚來耗時(shí)三年自研 150 度電半固態(tài)電池包,配合靈活租用的方式,用戶既可以獲得超 1000 公里的續(xù)航里程,又無需全款買下這塊大電池,還可以在五分鐘內(nèi)一鍵滿電。
極氪推出了號(hào)稱「全球首款量產(chǎn) 800V 磷酸鐵鋰」超快充金磚電池,這是目前國內(nèi)首款量產(chǎn)超快充磷酸鐵鋰電池,主打一個(gè)成本便宜和超長續(xù)航。
以上這些電池共同的特點(diǎn)就是車企自研。
自研電池,意在降本。
作為占電動(dòng)汽車成本接近 40% 的核心部件,電池就是降本的第一性原理。乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,新能源乘用車市場的平均降價(jià)幅度則由 0.56 萬元波動(dòng)上升至 1.19 萬元,其中電池降本功不可沒。
面對(duì)即將向 20 萬市場持續(xù)廝殺的價(jià)格戰(zhàn),怕降本的智能電動(dòng)車,要做好消失的準(zhǔn)備。
而不怕降本的電車,已經(jīng)準(zhǔn)備好了從電芯到電池包自研自產(chǎn)。
自研就能告別「電動(dòng)爹」?
2020 年,比亞迪 Pro EV 超能版的 NEDC 工況最大續(xù)航為 520km;
僅 3 年后,極氪 007 最大續(xù)航為 870KM,而充滿這塊大電池不到 30 分鐘。
電池續(xù)航之所以突飛猛進(jìn),是因?yàn)檐嚻髲亩央姵刈呦蛄瞬牧蟿?chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
過去,大多數(shù)汽車品牌采用 1+1 式「堆電池」,這條路線優(yōu)缺點(diǎn)明顯:
優(yōu)點(diǎn)是一步到位,續(xù)航超 600km 就能直接超越油車;
缺點(diǎn)是與續(xù)航息息相關(guān)的電池能量密度沒變化,且充電速度慢、購車成本高。
在這樣的背景下,堅(jiān)持自研電池的車企開始將突破口轉(zhuǎn)向材料和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
蔚來千里續(xù)航屬于材料創(chuàng)新,通過固態(tài)電解質(zhì)等新型材料的商業(yè)化應(yīng)用,從電芯根源讓續(xù)航里程變得更長。
比亞迪刀片電池、寧德時(shí)代麒麟電池、特斯拉 4680 電池、極氪金磚電池則是結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,本質(zhì)上都是改變電芯或者電池包結(jié)構(gòu),提升體積空間利用率和續(xù)航里程。
比如極氪金磚電池,采用的是一體化液冷托盤和電芯、上蓋、底板的「緊湊三明治結(jié)構(gòu)」,同時(shí)電芯之間的熱阻隔材料使用航空級(jí)超薄材料。
電池降價(jià)怎么降?第一步:精簡材料。
僅電池包中,除了電池模組,還有上殼體、下殼體、電芯控制器、電池控制器等等,但這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以有精簡的空間。
比如通過電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化,金磚電池核心零部件數(shù)量減少 35%,采樣線束單線總長減少 157 米,生產(chǎn)效率提升?40%,整個(gè)電池的質(zhì)量能量密度提升超過 10%。
拿 4680 電池、普通磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池的體積利用率作為對(duì)比,三者的數(shù)據(jù)分別為 63%、66%、72%,而金磚電池的利用率達(dá)到了?83.7%,這是目前全球量產(chǎn)體積利用率最高的動(dòng)力電池。
簡單理解,金磚電池不僅在同樣空間下提供更多電量,還降低了電池成本——單 kWh 成本降低 14.8%。
一個(gè)最直觀的結(jié)果是:同級(jí)競品高配的續(xù)航,極氪 007 賣出入門版的價(jià)格(22.99 萬元起)。
第二步:以更低價(jià)格的磷酸鐵鋰,實(shí)現(xiàn)更快的充電速度。
在電芯材料上,金磚電池的正極材料引入納米級(jí)磷酸鐵鋰顆粒,配合復(fù)合導(dǎo)電劑增強(qiáng)反應(yīng)活性,加快鋰離子在正負(fù)極之間的運(yùn)動(dòng),提升充放電速度。
這點(diǎn)和寧德時(shí)代的神行電池有相似之處。其電芯材料同樣從三元鋰變成磷酸鐵鋰,并且用各種方法降低電化學(xué)反應(yīng)中的「阻礙」,使電能充入和放電都更加高效,實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池更快的補(bǔ)能速度。
拉一組數(shù)據(jù)對(duì)比:
搭載 75.6 kWh 金磚電池包的極氪 007,4.5C 的充電倍率可實(shí)現(xiàn)充電 15 分鐘補(bǔ)能 500km;
同樣是 800V 平臺(tái)的小鵬 G9 和智界 S7,同一組數(shù)據(jù)的成績分別是 399km 和 352.5km。
針對(duì) 800V 高壓快充,行業(yè)的普遍做法是從整車電氣架構(gòu)?+?補(bǔ)能端的邏輯升級(jí)高壓產(chǎn)品,電池依然走供應(yīng)商路線。
這也意味著:要充電快、續(xù)航里程高、性能好,就不可能價(jià)格低。
相比之下,極氪從整車電氣架構(gòu)到電池包、再到補(bǔ)能端,幾乎從車輛的最底層到終端全部重新適配 800V 高壓平臺(tái),直接一步到位,無需增加其他環(huán)節(jié)的研發(fā)成本和零部件。
總體來說,低成本、長續(xù)航和高性能的上限,是極氪金磚電池的技術(shù)底色,也是極氪區(qū)別于其他部署 800V 玩家的核心。
磷酸鐵鋰,電動(dòng)汽車降本的「秘方」
如果塑造高端,貴的當(dāng)然有貴的價(jià)值——蔚來的 150 kWh 半固態(tài)電池能不充電、不換電跑 1044 公里,但成本達(dá)到 30 萬元。
半固態(tài)電池將部分液態(tài)電解質(zhì)用固態(tài)材料取代;而液態(tài)電池在成本上極具優(yōu)勢。報(bào)道顯示,石墨半固態(tài)電池成本是現(xiàn)有液態(tài)電池的兩倍。
但面對(duì)一個(gè)更為廣闊的中高端市場,需要有一款成本低、效果好的電池。
此時(shí)大多數(shù)的廠商都選擇了液態(tài)電池,接下來價(jià)格的比拼還要再下沉一個(gè)級(jí)別:比如液態(tài)電池中最為關(guān)鍵的正極材料——選擇三元鋰還是磷酸鐵鋰。
盡管三元鋰具備較高的放電容量和較低的內(nèi)阻,更適合快充。但極氪仍然選擇了磷酸鐵鋰。
極氪 CEO 安聰慧的解釋是,極氪主要聚焦于磷酸鐵鋰短刀型電池路線,這是目前的主流和趨勢,現(xiàn)在還沒有考慮三元鋰方案。
這背后更深的原因是三元鋰電池成本太高。
在降本增效大環(huán)境下,車企只有榨干材料端的利潤空間,才不懼怕打價(jià)格戰(zhàn)。
「面對(duì)價(jià)格戰(zhàn),極氪就是忍一下,而別人則是在流血?!箻O氪汽車副總裁朱凌表示。
據(jù)了解,車企磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)采購成本約?0.8 元/Wh,三元 NCM523 電池則為?1 元/Wh。
公開資料顯示,磷酸鐵鋰電池比三元鋰電池成本節(jié)省約 15%,換算成電動(dòng)汽車上普遍搭載的 75KWh 電池包,磷酸鐵鋰電池可為每輛車省下約 11777 元的成本。
顯然,磷酸鐵鋰在低成本、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和能量密度方面與三元鋰的差距不斷收窄。
當(dāng)三元鋰的性能無法取得絕對(duì)性優(yōu)勢,而磷酸鐵鋰電池卻能輕易實(shí)現(xiàn)約 15% 的成本優(yōu)勢時(shí),絕大多數(shù)車企會(huì)把票投給磷酸鐵鋰,成為性價(jià)比的忠實(shí)信徒。
另一方面,磷酸鐵鋰在安全性上更勝一籌,這意味著在電池結(jié)構(gòu)上有更多做「減法」的可能性。
比亞迪的刀片電池就是把電池包內(nèi)體積利用率提高了 50%,放入更多電芯,在占用空間不變的前提下盡可能的提升了能量密度,使用壽命也更長(續(xù)航衰退更慢)。
這并非磷酸鐵鋰首次成為行業(yè)的焦點(diǎn)。
過去兩年,磷酸鐵鋰曾經(jīng)歷過兩個(gè)高光時(shí)刻。
一是比亞迪刀片電池扭轉(zhuǎn)了磷酸鐵鋰與三元鋰電池的市占率格局。
比亞迪一直專注于磷酸鐵鋰的結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新,通過刀片式結(jié)構(gòu)對(duì)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行徹底的變革,最終讓全產(chǎn)業(yè)重新找到方向,刀片電池的生產(chǎn)成本相對(duì)普通磷酸鐵鋰電池降低了 30%。
二是寧德時(shí)代發(fā)布全球首款磷酸鐵鋰 4C 超充神行電池,實(shí)現(xiàn)「充電 10 分鐘、續(xù)航 400 公里」的超快充,并達(dá)到 700 公里以上的續(xù)航里程。
憑借這款拳頭產(chǎn)品,寧德時(shí)代的訂單拿到手軟,阿維塔、奇瑞、長安、極氪和哪吒都是神行電池首批客戶。
但還沒等神行電池量產(chǎn)上車,極氪金磚電池先以 4.5C 的充電倍率,取代寧德時(shí)代全球首款磷酸鐵鋰 4C 電池,成為全球充電最快的磷酸鐵鋰電池。
一邊是激烈的價(jià)格戰(zhàn),一邊是居高不下的成本,磷酸鐵鋰成為了車企降價(jià)的資本。
內(nèi)卷極致:為省 4%,寧建一座廠
車企有自研自產(chǎn)電池的必要嗎?
動(dòng)力電池廠商覺得沒必要,車企覺得有必要。
SNE Research 數(shù)據(jù)顯示,寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航、億緯鋰能和國軒高科分別以 43.41%、29.86%、8.26%、4.35% 和 3.98% 的市場占比,位列今年上半年國內(nèi)動(dòng)力電池裝機(jī)量 Top5,幾乎占據(jù)了整個(gè)新能源汽車領(lǐng)域接近?90%?的電池市場。
隨著市場份額的逐漸上漲,電池廠商們今年上半年的營收、凈利潤普遍都大幅增長,比如榜首的寧德時(shí)代在上半年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 1892 億元,同比增加 67.52%;凈利潤?207 億元,同比增加 153.64%。
但當(dāng)電池廠商占據(jù)絕對(duì)話語權(quán)時(shí),車企在定價(jià)權(quán)和供應(yīng)優(yōu)先級(jí)上會(huì)越來越弱。
這也是為什么車企們紛紛收購電池企業(yè)股份、搭建團(tuán)隊(duì)自研自產(chǎn)電池:
蔚來認(rèn)為自研電池?zé)o法在 3 年內(nèi)改變公司毛利率,但依然堅(jiān)持自研電芯和 Pack;
廣汽埃安旗下因湃電池工廠近期竣工投產(chǎn),P58 微晶超能電芯正式下線;
長城力挺旗下蜂巢能源;
上汽扶持瑞浦蘭鈞…
電池就是車企命門。
首先整車成本中占比頗高,其次還與續(xù)航、充電速度等核心體驗(yàn)相關(guān)。
從成本角度看,動(dòng)力電池占到整車成本的 40% ~ 60%,沒有一家車企甘愿淪為電池廠商「打工仔」。
據(jù)麥肯錫估算,車企自己生產(chǎn)電池 PACK 和電池模組都能創(chuàng)造不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益,前者大約能節(jié)省 3% 的成本,后者則能節(jié)省 1% 的成本。
李斌曾在內(nèi)部會(huì)議上分享過,如果按照電池 20% 的毛利率計(jì)算,自己造電池將增加 8% 毛利率,加上自研芯片,毛利率能多出?10%。
如果聚焦到電池包單度電的成本,極氪金磚電池每度電可以降低 14.8%。
以當(dāng)下磷酸鐵鋰電池包每瓦時(shí) 0.7 元為例,相當(dāng)于電池包每度電的價(jià)格是 700 元,換算成極氪 007 搭載的 75KWh 的電池包,金磚電池可為 007 每輛車節(jié)省約?7000 元左右的成本。
電池電芯自研自產(chǎn)的紅利,比亞迪最有發(fā)言權(quán)。
在愈發(fā)激烈的價(jià)格戰(zhàn)下,比亞迪不斷通過新款車型壓低整車價(jià)格,而毛利率卻在持續(xù)新高。
這背后的核心原因是比亞迪在電池上實(shí)現(xiàn)了自研自產(chǎn),實(shí)現(xiàn)整車最大效率優(yōu)化。官方數(shù)據(jù)顯示,比亞迪動(dòng)力電池業(yè)務(wù)中約 95.3% 的份額來自內(nèi)部的自供車型。
如今的比亞迪,已是歷史最好的時(shí)期,今年三季度 22.12% 的毛利率超過了同期的特斯拉(17.89%)。
在汽車價(jià)格戰(zhàn)以及插電混動(dòng)汽車熱銷的背景下,壓榨動(dòng)力電池的成本空間,逐漸成為車企在消費(fèi)端發(fā)起價(jià)格戰(zhàn)的「熱兵器」。
內(nèi)卷的極致無非是,為節(jié)省 4% 整車成本,車企寧建一座廠。
這看似荒誕,但長期來看,隨著頭部新勢力品牌銷量持續(xù)突破,規(guī)?;?yīng)將逐漸打開。
至少,以極氪、蔚來為代表的汽車品牌,以及未來更多頭部玩家可能考慮自研自產(chǎn)動(dòng)力電池滿足降本需求。
而在瘋狂內(nèi)卷的價(jià)格戰(zhàn)之下,怕降本的電動(dòng)汽車品牌,會(huì)變得更加被動(dòng),甚至站在淘汰的邊緣。
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