動(dòng)力電池規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)正日益清晰。
作為大圓柱電池的擁躉，寶馬集團(tuán)與特斯拉都堅(jiān)定看好大圓柱(以直徑46mm為主)電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
為此，2022年，寶馬集團(tuán)分別與億緯鋰能、寧德時(shí)代、遠(yuǎn)景動(dòng)力等全球頭部電池企業(yè)簽訂了數(shù)十甚至上百GWh的大圓柱電池長(zhǎng)期訂單。這些電池以46mm直徑為基礎(chǔ)，主要有4695和46120兩種規(guī)格尺寸。
寶馬押注大圓柱電池，主要是其技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證和測(cè)算，認(rèn)為全新的圓柱電池續(xù)航里程、充電速度、制造成本、兼容性和安全方面都有明顯優(yōu)勢(shì)，是未來潛在主流動(dòng)力電池技術(shù)路線之一。
然而，這并非說明寶馬集團(tuán)不再看好別的電池技術(shù)路線，尤其是當(dāng)前占據(jù)裝機(jī)主力的方形電池，寶馬依然看好，但“它需要一個(gè)好的、標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸”來滿足純電動(dòng)汽車平臺(tái)數(shù)百萬輛乃至千萬輛級(jí)別的汽車配套需求，這就需要方形電池要有獨(dú)特的爆款“大單品”。
近日，國(guó)內(nèi)一家新媒體的一則消息，似乎表明寶馬集團(tuán)在方形電池標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品方面，找到了自己的答案。
據(jù)報(bào)道，德國(guó)寶馬集團(tuán)年初對(duì)外招標(biāo)的約160GWh電池訂單于近日浮出水面。其中，蜂巢能源已經(jīng)獲得寶馬歐洲區(qū)近90GWh的產(chǎn)能訂單，中國(guó)市場(chǎng)近70GWh訂單的產(chǎn)品將由寧德時(shí)代和億緯鋰能提供。
該報(bào)道稱，蜂巢能源初期將為寶馬規(guī)劃兩條電芯產(chǎn)線，以及配套的模組與PACK產(chǎn)線，“所供給的電芯類型是蜂巢能源主打的大單品——短刀電芯?！?
報(bào)道還稱，短刀電芯將采取CTP的方式直接應(yīng)用到寶馬新一代平臺(tái)的純電車型上。
對(duì)此，蜂巢能源向電池中國(guó)表示，公司的確獲得了歐洲某OEM廠商的大額訂單，但是由于保密協(xié)議的約定，無法透露和證實(shí)相關(guān)的信息。
作為全球主流車企，寶馬集團(tuán)與大眾汽車一樣，在轉(zhuǎn)型電動(dòng)化上一直在尋找“標(biāo)準(zhǔn)化”的電池，希望通過標(biāo)準(zhǔn)化電芯滿足本公司各電動(dòng)車型平臺(tái)，從而降低研發(fā)成本，快速推出高性能車型，滿足數(shù)以千萬輛的整車制造規(guī)模。
2021年3月，在大眾汽車首屆Power day上，大眾汽車就宣布將推出“標(biāo)準(zhǔn)電芯”，以支撐其電動(dòng)化戰(zhàn)略。隨后，國(guó)軒高科、Northvolt等幾家企業(yè)獲得其標(biāo)準(zhǔn)電芯定點(diǎn)。
知情人士透露，參與寶馬集團(tuán)160GWh電池訂單競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，包括多家以方形電池見長(zhǎng)的頭部電池企業(yè)，但上述報(bào)道表明，最終寶馬集團(tuán)將90GWh電池訂單，給予了以短刀電芯見長(zhǎng)的蜂巢能源(未經(jīng)企業(yè)證實(shí))。這或?qū)⒁馕吨鴮汃R集團(tuán)在方形電芯標(biāo)準(zhǔn)化上，找到了其認(rèn)為的最優(yōu)解。
01
方形電池“短刀化”趨勢(shì)明顯
據(jù)電池中國(guó)了解，短刀電池是指方形電池尺寸長(zhǎng)度在300-600mm區(qū)間的長(zhǎng)薄化電芯。該電芯主要采用疊片工藝，在能量密度、安全性、循環(huán)壽命、成本等方面都具有優(yōu)勢(shì)。
短刀電池最早由蜂巢能源提出。早在2019年4月的上海國(guó)際車展上，蜂巢能源就在業(yè)內(nèi)首次亮相展示了內(nèi)部代號(hào)為“L600”的短刀片磷酸鐵鋰電芯，L代表Long cell(電芯長(zhǎng)度)，600代表600mm左右的長(zhǎng)度。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，長(zhǎng)薄結(jié)構(gòu)的電芯散熱性能明顯提高，且本身可以作為結(jié)構(gòu)件，疊加無模組技術(shù)，可以做到安全性更好、成本更低、體積能量密度更高，因此逐漸發(fā)展成為動(dòng)力電池電芯形態(tài)的主流發(fā)展方向之一。
另外，短刀電池的一大特點(diǎn)就是標(biāo)準(zhǔn)化，可以滿足不同平臺(tái)車型使用。據(jù)蜂巢能源介紹，其推出的短刀電池，可以覆蓋A0級(jí)-D級(jí)車型，滿足乘用車、商用車、儲(chǔ)能和船舶等多場(chǎng)景應(yīng)用需求。蜂巢能源在2021年就宣布，旗下電池產(chǎn)品未來將全域短刀化。
事實(shí)上，發(fā)展到今天，從產(chǎn)品布局和技術(shù)路線選擇上來看，長(zhǎng)薄化的短刀電池目前已經(jīng)成為多家電池企業(yè)的主流選擇。今年以來，包括億緯鋰能、國(guó)軒高科、瑞浦蘭鈞、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航等多家主流電池企業(yè)，均已經(jīng)布局基于疊片+長(zhǎng)薄化的短刀電池。
例如，今年5月，國(guó)軒高科發(fā)布了L600啟晨電芯及電池包，采用了磷酸錳鐵鋰技術(shù)路線。據(jù)了解，該電芯尺寸約為600mm，采用了疊片工藝。據(jù)悉，國(guó)軒高科將L600啟晨電芯作為新一代主流產(chǎn)品推向市場(chǎng)。今年上半年，瑞浦蘭鈞發(fā)布了獨(dú)立開發(fā)的CB500長(zhǎng)電芯(長(zhǎng)度約為500mm)，具備長(zhǎng)續(xù)航、長(zhǎng)循環(huán)、高安全的特點(diǎn)。
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，包括長(zhǎng)城、吉利等主流車企已經(jīng)開始在新車型中陸續(xù)導(dǎo)入短刀電池。
如果說由特斯拉提出的46系列大圓柱電池標(biāo)準(zhǔn)，還是由國(guó)外提出和引領(lǐng)。那么在國(guó)際市場(chǎng)，此次寶馬集團(tuán)將90GWh方形電池訂單給了蜂巢能源的短刀電池(未經(jīng)企業(yè)證實(shí))，或?qū)?biāo)志著由中國(guó)企業(yè)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的“標(biāo)準(zhǔn)電芯”開始走向海外市場(chǎng)，獲得國(guó)際車企認(rèn)可，這也將是另一層面的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)世界。
02
蜂巢能源已布局上百項(xiàng)短刀專利
盡管蜂巢能源2018年才成立，但彼時(shí)蜂巢能源就前瞻性地意識(shí)到，電芯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)薄化將是動(dòng)力電池演化的趨勢(shì)，這也正是蜂巢能源在成立伊始，就將長(zhǎng)薄化的“短刀電池”作為重要研發(fā)方向的原因之一。
據(jù)蜂巢能源技術(shù)人員介紹，短刀電池通過尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度增加、厚度減薄，在散熱、膨脹、能量密度上更具優(yōu)勢(shì)，且其本身還可以作為結(jié)構(gòu)件，可以增強(qiáng)電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，“同時(shí)從規(guī)?；圃斓慕嵌瓤?，短刀電池不僅在兼容性、適配性方面表現(xiàn)出眾，且在良率提升和大規(guī)模工業(yè)化量產(chǎn)方面優(yōu)勢(shì)明顯?！?
基于標(biāo)準(zhǔn)化，電芯即可大規(guī)模制造，這無疑對(duì)電池制造降本、整車開發(fā)降本具有極大空間，這也是特斯拉、大眾、寶馬等主流車企一直致力敲定標(biāo)準(zhǔn)電芯的重要原因。
短刀電池在能量密度、循環(huán)壽命、安全、散熱、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面的優(yōu)勢(shì)也深受車企青睞。國(guó)家工業(yè)和信息化部公布的數(shù)據(jù)顯示，自今年6月以來，蜂巢能源短刀電池配套的新增車型已經(jīng)超過20款。
國(guó)內(nèi)外車企訂單的紛至沓來，一方面增強(qiáng)了蜂巢能源在短刀領(lǐng)域的信心，另一方面也對(duì)其產(chǎn)能提出了更高要求。據(jù)了解，目前蜂巢能源已經(jīng)在鹽城、常州、上饒、遂寧、成都，以及德國(guó)等基地大規(guī)模布局短刀電池產(chǎn)能。
基于自主創(chuàng)新，蜂巢能源也已經(jīng)廣泛布局了短刀電池相關(guān)專利，截至目前其申請(qǐng)專利總量超過100項(xiàng)。
作為動(dòng)力電池領(lǐng)域的新勢(shì)力，蜂巢能源能在誕生之初就洞察方形電池技術(shù)發(fā)展方向，一方面是其脫胎于整車企業(yè)，有著整車“基因”，深諳整車電動(dòng)化痛點(diǎn);另一方面也與其作為后來者，極為重視研發(fā)投入，希望通過技術(shù)路線挑戰(zhàn)頭部企業(yè)有著重要關(guān)系。
據(jù)悉，在2020年至2022年間，蜂巢能源研發(fā)費(fèi)用金額累計(jì)超22億元，占其營(yíng)業(yè)總收入的比例達(dá)到13.90%。資料顯示，其三年間的研發(fā)投入分別為3.8億元、7.2億元及11.4億元。持續(xù)高額的研發(fā)投入，讓蜂巢能源能更有機(jī)會(huì)把握電池技術(shù)迭代方向，同時(shí)也不斷強(qiáng)化了其自身在短刀電池領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，這或許是其在一眾國(guó)際電池巨頭激烈角逐下，能夠拿下寶馬集團(tuán)90GWh動(dòng)力電池訂單的主要原因。
03
寶馬也將使用磷酸鐵鋰電池?
據(jù)電池中國(guó)了解，截至目前，特斯拉、大眾、福特、通用、戴姆勒、現(xiàn)代等國(guó)際車企，也已經(jīng)或即將在電動(dòng)車型中導(dǎo)入磷酸鐵鋰技術(shù)，主流車企中唯有寶馬目前沒有公布過相關(guān)消息。
磷酸鐵鋰因?yàn)槠錁O具競(jìng)爭(zhēng)力的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的安全性，目前已成為多家國(guó)際車企的重要選擇。
對(duì)于寶馬集團(tuán)來說，要參與全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，在電池領(lǐng)域降本也是必然選擇。
據(jù)了解，目前蜂巢能源短刀電池主要以磷酸鐵鋰電池材料體系為主，如果寶馬集團(tuán)90GWh訂單敲定了蜂巢能源短刀電池的消息屬實(shí)，則意味著寶馬集團(tuán)將在未來電池體系中，導(dǎo)入磷酸鐵鋰短刀電池，表明寶馬集團(tuán)也在通過對(duì)電池材料選擇、制造工藝改進(jìn)(短刀采用飛疊制造，效率大幅提升)等手段降本，全面參與全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。