當續(xù)航再度成為焦點，電池的技術(shù)、成本、生產(chǎn)也就成為了車企競爭的關(guān)鍵。
2023年的新能源汽車競爭，從年初卷價格、年中卷營銷，到年末卷智駕，車企之間的競爭不斷升級，而一場突如其來的寒流又將電動車打回原形。在續(xù)航焦慮重新占據(jù)輿論C位的情況下，競爭焦點再度被拉回到起始點，一場關(guān)于補能的技術(shù)比拼也悄悄打響。
從12月中旬開始，短短兩周之內(nèi)，埃安、極氪、蔚來三家造車新勢力就相繼發(fā)布自研電池。其中，最引人注矚目的還是蔚來46105大圓柱電池，這款產(chǎn)品有行業(yè)最低的單芯內(nèi)阻，5分鐘可補能255公里。
更重要的是，與此前的純技術(shù)發(fā)布不同，這一次上述車企的自研電池都已經(jīng)走到了量產(chǎn)階段。
比如，廣汽埃安在發(fā)布P58微晶超能電池的同時，旗下因湃電池工廠也正式竣工投產(chǎn)。極氪的金磚電池也首搭在新車極氪007，并于2024年1月1日啟動交付，而蔚來的150度固態(tài)電池更是直接上路實測，這款電池在冬季低溫狀態(tài)下的續(xù)航超過1000公里，后續(xù)將以靈活升級的方式服務(wù)蔚來所有在售車型。
此外，隨著頭部車企將自研電池的鏈路跑通，更多的車企也準備排隊進場。此前，長安汽車已在廣州車展上發(fā)布了自研電池品牌“金鐘罩”，并計劃在接下來7年陸續(xù)推出8款自研電芯，而近期奇瑞汽車執(zhí)行副總經(jīng)理、研發(fā)總院院長高新華也對外透露，奇瑞汽車明年將正式推出自研電池產(chǎn)品。
如果將這兩家車企計算在內(nèi)，截至目前，自研電池的國產(chǎn)車企已經(jīng)超過10家。除了零跑、嵐圖等少數(shù)車企在自研之余選擇外采電芯，包括比亞迪、廣汽、上汽、吉利、長城、蔚來等在內(nèi)，多數(shù)玩家均選擇了從0到1的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，其中，比亞迪、廣汽等巨頭還將手伸到了上游原材料領(lǐng)域。
某種程度上，車企對電池自由的追求似乎沒有盡頭，而這場轟轟烈烈的自研大潮才剛剛開始。
超越發(fā)動機的存在，電池到底有多重要？
當然，不同車企自研電池的出發(fā)點并不完全相同，但歸根究底都是同一個邏輯：電池太重要了。
“無論電池、電機、電控，都是電動車的基礎(chǔ)，這是我們對電池的認知和重要性定義”，12月15日，吉利控股集團總裁、極氪智能科技CEO安聰慧在金磚電池發(fā)布后的媒體溝通會上表示，一家電動車企未來想要形成競爭力，必須掌握各個關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)，而電池是最基礎(chǔ)的要素。
首先，在產(chǎn)品定義方面，從續(xù)航、空間、性能、安全到體驗，電池影響著電動車的方方面面。比如，在用戶感知最明顯的續(xù)航方面，同樣是采用寧德時代三元鋰電芯的100度電池包、搭配雙電機的電動轎跑，2.185噸重的蔚來ET5能跑700公里左右，而2.655噸的小米汽車卻能跑800公里。
這背后是汽車電池相隔3年的技術(shù)差異，其中，小米汽車采用的是寧德時代最新上市的麒麟電池，這款電池在相同化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，電量相比4680提升13%，最高能量密度達255Wh/kg。不過，蔚來在2023年NIO Day發(fā)布的120度大圓柱電池，能量密度已經(jīng)可達260Wh/kg。
“我們一直覺得電池還有很多突破空間”，蔚來電池系統(tǒng)副總裁曾士哲指出，很多車企只是將供應(yīng)商的東西拼湊在一起，但無論是材料的選擇，還是零部件的焊接方式，現(xiàn)在電池的創(chuàng)新都體現(xiàn)在細節(jié)上。比如，通過上蓋局部膠粘和防碰撞的特殊設(shè)計，蔚來的大圓柱電池空間利用率提升了24%。
值得注意的是，很多創(chuàng)新也不僅僅是從電池密度出發(fā)。按照蔚來電驅(qū)及高壓架構(gòu)負責(zé)人畢路的說法，在車企競相角逐的高壓快充技術(shù)方面，從外部的超充樁、換電站，到內(nèi)部的電控、電池，這是一個大的閉環(huán)，其中，電池不僅要滿足高壓快充的存儲密度，還需要滿足高壓傳輸?shù)哪芰啃省?br />
這意味著，如果脫離了高倍率電池，高壓快充很難發(fā)揮真正效用。比如，作為國內(nèi)首款基于800V高壓平臺的量產(chǎn)車，小鵬G9全系標配的是3C快充電池包，充電速度大約是15分鐘補能400公里，但同樣是800V平臺，最新上市的極氪007搭載4.5C的金磚電池，可以實現(xiàn)15分鐘補能500公里。
對于車企來說，電池已經(jīng)成了整個補能體系的關(guān)鍵一環(huán)。當前，為了配合首款純電車型問世，理想汽車不僅在大力布設(shè)超充站，還聯(lián)合寧德時代研發(fā)了5C超充電池，這款電池可以實現(xiàn)12分鐘補能500公里，但可能相較蔚來900V平臺下的5C電池還是稍遜一籌，后者5分鐘就可補能255公里。
“5C充電關(guān)鍵點在于電池的阻抗”，曾士哲解釋稱，當前，市面上的大圓柱電池抗阻一般在3毫歐左右，很難支撐5C快充技術(shù)，而蔚來的46105大圓柱電池可以做到1.6毫歐的抗阻，相當于降低了一半，但他也強調(diào)，大圓柱電池的超快充技術(shù)還處在非常早期的階段，未來還有較大提升空間。
從產(chǎn)品力的角度出發(fā)，電池的升級遠未到盡頭，在車圈競爭不斷升級的當下，除了續(xù)航和補能之外，車企比拼的空間、性能、安全、乃至品牌，都可以從電池上找到解法。比如，性能方面，極氪的金磚電池在3秒脈沖放電倍率最高可達16C，巨大的瞬時能量可讓百公里加速輕松跑進3秒。
隨著CTP、CTB、CTC等電池車身一體化技術(shù)的升級，電池逐漸從能量件變成結(jié)構(gòu)件，車內(nèi)空間也得以不斷拓展。根據(jù)極氪提供的一組統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當前，奧迪A6L、奔馳E級和寶馬5系等傳統(tǒng)豪華品牌的“得房率”普遍在73%-76%之間，而搭載金磚電池的極氪007的“得房率”則達到了81.8%。
此前，理想汽車電池負責(zé)人柳志民也曾對外透露，早在2019年下半年，理想產(chǎn)品團隊就接到了創(chuàng)始人李想要求內(nèi)部做一款家庭MPV的訴求，但基于自身的增程技術(shù)，當時理想的MPV“得房率”只能做到67%，與旗下大型SUV車型L9相當，后來發(fā)現(xiàn)要做到70%以上的“得房率”只能是純電車。
“這是電動汽車軟、硬件的天然優(yōu)勢”，蔚來CEO李斌在2023年NIO DAY的采訪中表示，由于電池、電驅(qū)的先天技術(shù)特性，現(xiàn)在電動車可以做很多燃油車做不了的事情。他以安全性舉例稱，“以前的汽車怎么講安全冗余都沒有意義，因為發(fā)動機時代根本做不到，最多在后面搞個備胎。”
如今，電動車可以發(fā)揮自身技術(shù)特色，進一步提升整車的安全上限。據(jù)李斌介紹，蔚來新一代旗艦車型ET9具備制動、轉(zhuǎn)向等7重安全冗余，所搭載的大圓柱電池還融入了新的熱電分離設(shè)計，并研發(fā)了智能高精度熱失控算法，可大幅提升單芯電池安全、預(yù)防電池過熱甚至自燃等情況發(fā)生。
總體來看，電池就如同一輛電動車的心臟，它的狀態(tài)決定了最終的產(chǎn)品邊界，重要性遠勝于燃油車時代的發(fā)動機。單從占據(jù)整車30%-40%的成本比重來看，電池在供應(yīng)鏈上的重要性已經(jīng)不言而喻，而對于蔚來等采取換電模式的車企來說，電池還不僅是一個零部件，更是一個獨立的大單品。
“這里面也有一些思維模式的區(qū)別”，李斌表示，所以蔚來考慮電池的生命周期有多長，很大程度上不是從8年質(zhì)保期出發(fā)，而是將電池材料、回收流程、回收工藝以及梯次利用都納入進來，從電池的全生命周期去考慮，“如果這么去看這件事情，它的視角就不一樣，需要我們自己去定義。”
特斯拉帶頭 車企爭奪電池話語權(quán)
不過，作為整車定義的關(guān)鍵一環(huán)，很長一段時間，電池的供應(yīng)鏈都受制于寧德時代等少數(shù)巨頭。
江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長張翔指出，這種供應(yīng)鏈格局與動力電池的產(chǎn)業(yè)門檻息息相關(guān)。電池是一個資源密集性的行業(yè)，投資力度大而回收周期較長，寧德時代由于起步早，擁有較大的規(guī)模優(yōu)勢，并且通過早期與寶馬等國際一流車企合作，啃下了配套的技術(shù)標準。
反應(yīng)在市場份額上，從2016年開始到2022年，寧德時代已經(jīng)連續(xù)6年問鼎全球動力電池裝機量榜首。其中，2022年，寧德時代裝機量高達191.6GWh，市占率為37%，而排名其后的LG新能源、比亞迪、松下分別為13.6%、13.6%和7.3%，相當于三大巨頭的份額加起來還抵不過寧王一家。
這種一家獨大的市場局面，為電池的供需矛盾埋了伏筆。2015年，不甘于受松下產(chǎn)能限制的特斯拉，通過投資三元鋰電之父杰夫·戴恩的研究小組，拉開了車企自研電池的序幕。隨后，特斯拉又相繼收購了電池技術(shù)公司Maxwell以及電池設(shè)備公司Hibar，并在2020年推出自研的4680電池。
特斯拉的舉措引發(fā)了部分車企跟進。其中，長城汽車于2018年將電池部門獨立并改名為蜂巢能源，專注于動力電池及儲能電池系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，蔚來汽車則在2020年底發(fā)布100度電池包后，也開始投身150度半固態(tài)電池的研發(fā)。當時，這些在外界看來只是一些試探性的動作。
然而，從2021年開始爆發(fā)的電池荒，進一步催化了電池的供需矛盾，很多車企的一把手都需要親自出面“搶電池”，甚至何小鵬曾被爆在寧德時代蹲守一星期。與此同時，不斷攀升的電池價格也讓所有車企有苦難言，廣汽集團董事長曾慶洪更是在公開場合吐槽，“我們是在給寧德時代打工。”
與之相對的則是，從電池起家的比亞迪，由于自身具備電池供應(yīng)能力，逐漸迎來業(yè)務(wù)爆發(fā)期，尤其是在車企普遍遭受疫情沖擊的2022年，比亞迪更是吃盡垂直整合的供應(yīng)鏈紅利，全年汽車銷量達到186.85萬輛，同比增長212.82%，并且還一舉超越特斯拉，成為全球新能源汽車銷量冠軍。
更重要的是，在車企普遍遭遇成本壓力的情況下，比亞迪的盈利能力也是一枝獨秀。根據(jù)財報顯示，從2022年Q1到Q4，比亞迪的凈利潤從8.08億元攀升至73.11億元，全年凈利潤達到166.22億元，相當于一次性實現(xiàn)了過去5年的利潤總和，利潤增速也高達446%，在業(yè)界可謂遙遙領(lǐng)先。
此外，一直模仿比亞迪走垂直整合路線的零跑汽車也開始嶄露頭角。2022年，零跑汽車全年銷量為11.12萬輛，同比增長154%，對應(yīng)的總營收為123.85億元，同比增長295%。2023年初，為了進一步搶占市場份額，零跑汽車打著豪華平權(quán)的口號將旗下中型SUV C11的價格殺到14.98萬。
“我們一款中型SUV為什么能賣14.98萬，說白了就是靠電池等在內(nèi)的全域自研能力”，零跑汽車電池產(chǎn)品線副總裁宋憶寧表示，毋庸說零跑有高達7成的零部件自研率，僅是自創(chuàng)的C2C電池車身一體化就可以大幅降低成本，“C11這個價格放出來，別人要學(xué)也我們，至少也要一兩年時間。”
對于電池帶來的技術(shù)降本空間，特斯拉曾給出了一組更直觀的對比數(shù)據(jù)：由于4680電池的單體容量相較于2170電池提升5倍，所以對應(yīng)的每度電投資成本減少7%、總成本減少14%，而通過4680的CTC一體化技術(shù)及整車的一體化壓鑄工藝，還可以減少370個零部件、并給整車減重10%。
強烈的對比之下，更多的車企開始加速自研步伐。其中，2022年5月，蔚來在前期自研技術(shù)的基礎(chǔ)上，宣布投資2.18 億元在上海建設(shè)電芯研究實驗室和試制線，同年10月，蔚來再度以20億的注冊資本在安徽成立蔚來電池科技（安徽）有限公司，主要從事電池制造、電池銷售等方面的工作。
對此，李斌也公開算了一筆賬：電池占整車成本近40%，如果以20%的毛利率來算，蔚來如果自己造電池，就能多出約8個點的毛利。車企在外采電池的情況下，一般整車毛利在10個點左右，如果蔚來自研電池和芯片的話，毛利率整體能提升大約10個點，相當于整車毛利率能達到20%左右。
根據(jù)電廠不完全統(tǒng)計，2022年，除了蔚來之外，上汽、廣汽、吉利、大眾、寶馬等多個車企的電池項目也都在集中動工。其中，吉利從2019年3月開始，在國內(nèi)陸續(xù)投資了12個電池項目，累計投資規(guī)模超過1300億，而2022年落地的鷹潭、桐廬、鹽城、衢州4個項目，約占總投資的31%。
一場轟轟烈烈的自研大潮由此蔓延開來。期間，電池巨頭也曾試圖修復(fù)與鞏固與車企的合作關(guān)系。2023年年初，寧德時代就推出了一個“鋰礦返利”計劃，即：未來3年，倘若車企將80%的訂單給到寧德時代，寧德時代會將50%的碳酸鋰原料按每噸20萬元的價格結(jié)算，剩余再按照市價計算。
對此，車企對此卻并不感冒。宋憶寧告訴電廠，這種條款實際意義不大。一方面，車企對電池降價預(yù)期要比上述條款設(shè)定的20萬元更為樂觀。另一方面，寧德時代在上述條件之外還有一些隱形條款，比如，在3年的合作過程中，車企還是需要先按市價打款，后續(xù)結(jié)算后才會返還差價。
這對于很多車企來說無法緩解現(xiàn)金流壓力。他強調(diào)，零跑還是希望能在電池上占據(jù)主導(dǎo)，“除了電芯以外，我們的電池全部都是自己做，所以我們把電芯也標準化了，相當于尺寸、型號、容量都定了，隨時去4、5家供應(yīng)商里面挑，我們來占主導(dǎo)，所以我們這兩年用寧德時代的電池越來越少。”
從自研到自供，車企離電池自由還有多遠？
問題是，車企自研電池也并不是一條坦途，最典型的代表可能就是特斯拉。
從2020年推出自研的4680電池以來，特斯拉在量產(chǎn)階段就遭遇了各種問題。這款電池最大的特點是采用了無極耳技術(shù)，可以縮短電子流通路徑，減小電池內(nèi)阻與產(chǎn)熱量，帶來更高的輸出功率與更好的快充性能，但這也帶來了生產(chǎn)工藝上的挑戰(zhàn)，比如激光焊環(huán)節(jié)不易控制，良品率一直上不去。
2022年年初，在經(jīng)歷了一年半的摸索之后，特斯拉4680電芯產(chǎn)量首次突破100萬枚，隨后，特斯拉宣布在得州和柏林兩座新工廠開設(shè)4680電池生產(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能分別為100Gwh、50Gwh，而同年8月，首款搭載4680電池的車型Model Y也在美國官網(wǎng)重新上線，一切看上去正逐漸走上正軌。
可好景不長，從2022年8月開始，4680版Model Y迄今為止兩度上線、又兩度從特斯拉官網(wǎng)消失。對此，外界普遍猜測有兩個，一個是由于實際路測效果不佳，特斯拉正準備升級現(xiàn)有的4680電池，二是4680電池產(chǎn)量有限，特斯拉要將產(chǎn)能優(yōu)先供給 Cybertruck，后者已于近期正式啟動交付。
不過，從最新的消息來看，最大難點還是4680電池的量產(chǎn)問題。據(jù)外媒爆料，由于在生產(chǎn)4680電池陰極材料時，所使用的干涂層技術(shù)尚無法達到規(guī)?；慨a(chǎn)要求，當前，特斯拉的4680電芯產(chǎn)能僅夠支撐每年2.4萬輛Cybertruck的交付，而馬斯克也曾強調(diào)這款車的產(chǎn)能要到2025年才能爬到25萬輛。
事實上，遭遇量產(chǎn)難題的不止特斯拉一個。近期，蔚來已經(jīng)路測的150固態(tài)電池也面臨較大的爬坡壓力。根據(jù)李斌介紹，這款電池已經(jīng)做完了驗證與實測，市場預(yù)期被拉得很高，但每個電芯都要做CT檢測，所以整體成本很高，生產(chǎn)也有較大難度，如今產(chǎn)量并不高，大規(guī)模交付還要再等一段時間。
“電池是一個技術(shù)門檻很高的行業(yè)”，宋憶寧表示，自研電池的確能夠帶來很大的降本空間，但車企并不一定都需要親自下場造電芯。“我一直認為電池里面有兩個東西比較難，一個是電芯，一個是芯片，這兩個東西很奇怪，只有能用和不能用兩種狀態(tài)，哪怕做得再好看，不能用的話價值就歸零。”
當前市面上排名前10的電池廠商，尤其是中國廠商都投入了很多年，磷酸鐵鋰技術(shù)普遍比較成熟，而難度更大的三元鋰電技術(shù)，除了寧德時代，現(xiàn)在中創(chuàng)新航等廠商也做得不錯，車企有足夠的選擇空間。宋憶寧認為，“這么多廠商都做這么好，車企沒有必要再出來單干，能把資源整合好就不錯了。”
對此，張翔也持同樣的態(tài)度。他告訴電廠，電池的制造門檻也很高，車企自己下場的話，將會占用寶貴的發(fā)展資金，車企應(yīng)該將更多精力放在電池的集成上面。根據(jù)中金公司的研報顯示，即便不考慮研發(fā)及人員投入，單是鋰電設(shè)備的成本就在2億元/GWh左右，并且這些設(shè)備的換代周期也只有3-5年。
此外，根據(jù)麥肯錫估算，只有在汽車生產(chǎn)規(guī)模達到50萬輛以上，或者電池生產(chǎn)規(guī)模達到15GWh以上，車企自產(chǎn)電芯才可能具備成本優(yōu)勢。這意味著，在這樣一個門檻高、投入大、周期長的行業(yè)中，與龍頭拼效率是一件很有風(fēng)險的事情，尤其是考慮到電池技術(shù)的進化也存在很大的不確定性。
由于面臨較大的資金壓力，原計劃自造電芯的蔚來已經(jīng)被迫放棄了這條路。近期，李斌在采訪中坦言，長期來看，車企研發(fā)電池可以改善毛利，但短期的確很難，車企需要不斷平衡投入產(chǎn)出比，“電池是一個重資產(chǎn)的事情，從材料到電芯、整包、BMS，我們會自己做研發(fā)，但是讓別人來制造。”
當然，還有很多車企仍在堅持，比如，廣汽埃安、極氪等等。根據(jù)安聰慧介紹，極氪自研的金磚電池在生產(chǎn)效率上能提升40%以上，每度電成本較同等三元鋰下降14.8%，但他也承認，如果將電池等在內(nèi)的補能網(wǎng)絡(luò)放在一起獨立核算，這塊業(yè)務(wù)至今還是虧損的。其中，衢州極電工廠投資就超百億。
從投資承受力以及銷量規(guī)模來看，當前能撐得起自建電池廠的可能就是比亞迪、特斯拉及廣汽埃安。2023年，三者的年度銷量分布為300萬輛、180萬輛、48萬輛。其中，埃安的因湃電池工廠近期也正式投產(chǎn)，最高單線產(chǎn)能為6GWh，但對于總體規(guī)模和具體的量產(chǎn)時間，埃安方面仍然三緘其口。
可以預(yù)見的是，即便是特斯拉、埃安這樣的巨頭，車企距離真正的電池自由還有很長的路要走。
2023年的新能源汽車競爭，從年初卷價格、年中卷營銷，到年末卷智駕，車企之間的競爭不斷升級，而一場突如其來的寒流又將電動車打回原形。在續(xù)航焦慮重新占據(jù)輿論C位的情況下，競爭焦點再度被拉回到起始點，一場關(guān)于補能的技術(shù)比拼也悄悄打響。
從12月中旬開始，短短兩周之內(nèi)，埃安、極氪、蔚來三家造車新勢力就相繼發(fā)布自研電池。其中，最引人注矚目的還是蔚來46105大圓柱電池，這款產(chǎn)品有行業(yè)最低的單芯內(nèi)阻，5分鐘可補能255公里。
更重要的是，與此前的純技術(shù)發(fā)布不同，這一次上述車企的自研電池都已經(jīng)走到了量產(chǎn)階段。
比如，廣汽埃安在發(fā)布P58微晶超能電池的同時，旗下因湃電池工廠也正式竣工投產(chǎn)。極氪的金磚電池也首搭在新車極氪007，并于2024年1月1日啟動交付，而蔚來的150度固態(tài)電池更是直接上路實測，這款電池在冬季低溫狀態(tài)下的續(xù)航超過1000公里，后續(xù)將以靈活升級的方式服務(wù)蔚來所有在售車型。
此外，隨著頭部車企將自研電池的鏈路跑通，更多的車企也準備排隊進場。此前，長安汽車已在廣州車展上發(fā)布了自研電池品牌“金鐘罩”，并計劃在接下來7年陸續(xù)推出8款自研電芯，而近期奇瑞汽車執(zhí)行副總經(jīng)理、研發(fā)總院院長高新華也對外透露，奇瑞汽車明年將正式推出自研電池產(chǎn)品。
如果將這兩家車企計算在內(nèi)，截至目前，自研電池的國產(chǎn)車企已經(jīng)超過10家。除了零跑、嵐圖等少數(shù)車企在自研之余選擇外采電芯，包括比亞迪、廣汽、上汽、吉利、長城、蔚來等在內(nèi)，多數(shù)玩家均選擇了從0到1的全產(chǎn)業(yè)鏈布局，其中，比亞迪、廣汽等巨頭還將手伸到了上游原材料領(lǐng)域。
某種程度上，車企對電池自由的追求似乎沒有盡頭，而這場轟轟烈烈的自研大潮才剛剛開始。
超越發(fā)動機的存在，電池到底有多重要？
當然，不同車企自研電池的出發(fā)點并不完全相同，但歸根究底都是同一個邏輯：電池太重要了。
“無論電池、電機、電控，都是電動車的基礎(chǔ)，這是我們對電池的認知和重要性定義”，12月15日，吉利控股集團總裁、極氪智能科技CEO安聰慧在金磚電池發(fā)布后的媒體溝通會上表示，一家電動車企未來想要形成競爭力，必須掌握各個關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)，而電池是最基礎(chǔ)的要素。
首先，在產(chǎn)品定義方面，從續(xù)航、空間、性能、安全到體驗，電池影響著電動車的方方面面。比如，在用戶感知最明顯的續(xù)航方面，同樣是采用寧德時代三元鋰電芯的100度電池包、搭配雙電機的電動轎跑，2.185噸重的蔚來ET5能跑700公里左右，而2.655噸的小米汽車卻能跑800公里。
這背后是汽車電池相隔3年的技術(shù)差異，其中，小米汽車采用的是寧德時代最新上市的麒麟電池，這款電池在相同化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，電量相比4680提升13%，最高能量密度達255Wh/kg。不過，蔚來在2023年NIO Day發(fā)布的120度大圓柱電池，能量密度已經(jīng)可達260Wh/kg。
“我們一直覺得電池還有很多突破空間”，蔚來電池系統(tǒng)副總裁曾士哲指出，很多車企只是將供應(yīng)商的東西拼湊在一起，但無論是材料的選擇，還是零部件的焊接方式，現(xiàn)在電池的創(chuàng)新都體現(xiàn)在細節(jié)上。比如，通過上蓋局部膠粘和防碰撞的特殊設(shè)計，蔚來的大圓柱電池空間利用率提升了24%。
值得注意的是，很多創(chuàng)新也不僅僅是從電池密度出發(fā)。按照蔚來電驅(qū)及高壓架構(gòu)負責(zé)人畢路的說法，在車企競相角逐的高壓快充技術(shù)方面，從外部的超充樁、換電站，到內(nèi)部的電控、電池，這是一個大的閉環(huán)，其中，電池不僅要滿足高壓快充的存儲密度，還需要滿足高壓傳輸?shù)哪芰啃省?br />
這意味著，如果脫離了高倍率電池，高壓快充很難發(fā)揮真正效用。比如，作為國內(nèi)首款基于800V高壓平臺的量產(chǎn)車，小鵬G9全系標配的是3C快充電池包，充電速度大約是15分鐘補能400公里，但同樣是800V平臺，最新上市的極氪007搭載4.5C的金磚電池，可以實現(xiàn)15分鐘補能500公里。
對于車企來說，電池已經(jīng)成了整個補能體系的關(guān)鍵一環(huán)。當前，為了配合首款純電車型問世，理想汽車不僅在大力布設(shè)超充站，還聯(lián)合寧德時代研發(fā)了5C超充電池，這款電池可以實現(xiàn)12分鐘補能500公里，但可能相較蔚來900V平臺下的5C電池還是稍遜一籌，后者5分鐘就可補能255公里。
“5C充電關(guān)鍵點在于電池的阻抗”，曾士哲解釋稱，當前，市面上的大圓柱電池抗阻一般在3毫歐左右，很難支撐5C快充技術(shù)，而蔚來的46105大圓柱電池可以做到1.6毫歐的抗阻，相當于降低了一半，但他也強調(diào)，大圓柱電池的超快充技術(shù)還處在非常早期的階段，未來還有較大提升空間。
從產(chǎn)品力的角度出發(fā)，電池的升級遠未到盡頭，在車圈競爭不斷升級的當下，除了續(xù)航和補能之外，車企比拼的空間、性能、安全、乃至品牌，都可以從電池上找到解法。比如，性能方面，極氪的金磚電池在3秒脈沖放電倍率最高可達16C，巨大的瞬時能量可讓百公里加速輕松跑進3秒。
隨著CTP、CTB、CTC等電池車身一體化技術(shù)的升級，電池逐漸從能量件變成結(jié)構(gòu)件，車內(nèi)空間也得以不斷拓展。根據(jù)極氪提供的一組統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當前，奧迪A6L、奔馳E級和寶馬5系等傳統(tǒng)豪華品牌的“得房率”普遍在73%-76%之間，而搭載金磚電池的極氪007的“得房率”則達到了81.8%。
此前，理想汽車電池負責(zé)人柳志民也曾對外透露，早在2019年下半年，理想產(chǎn)品團隊就接到了創(chuàng)始人李想要求內(nèi)部做一款家庭MPV的訴求，但基于自身的增程技術(shù)，當時理想的MPV“得房率”只能做到67%，與旗下大型SUV車型L9相當，后來發(fā)現(xiàn)要做到70%以上的“得房率”只能是純電車。
“這是電動汽車軟、硬件的天然優(yōu)勢”，蔚來CEO李斌在2023年NIO DAY的采訪中表示，由于電池、電驅(qū)的先天技術(shù)特性，現(xiàn)在電動車可以做很多燃油車做不了的事情。他以安全性舉例稱，“以前的汽車怎么講安全冗余都沒有意義，因為發(fā)動機時代根本做不到，最多在后面搞個備胎。”
如今，電動車可以發(fā)揮自身技術(shù)特色，進一步提升整車的安全上限。據(jù)李斌介紹，蔚來新一代旗艦車型ET9具備制動、轉(zhuǎn)向等7重安全冗余，所搭載的大圓柱電池還融入了新的熱電分離設(shè)計，并研發(fā)了智能高精度熱失控算法，可大幅提升單芯電池安全、預(yù)防電池過熱甚至自燃等情況發(fā)生。
總體來看，電池就如同一輛電動車的心臟，它的狀態(tài)決定了最終的產(chǎn)品邊界，重要性遠勝于燃油車時代的發(fā)動機。單從占據(jù)整車30%-40%的成本比重來看，電池在供應(yīng)鏈上的重要性已經(jīng)不言而喻，而對于蔚來等采取換電模式的車企來說，電池還不僅是一個零部件，更是一個獨立的大單品。
“這里面也有一些思維模式的區(qū)別”，李斌表示，所以蔚來考慮電池的生命周期有多長，很大程度上不是從8年質(zhì)保期出發(fā)，而是將電池材料、回收流程、回收工藝以及梯次利用都納入進來，從電池的全生命周期去考慮，“如果這么去看這件事情，它的視角就不一樣，需要我們自己去定義。”
特斯拉帶頭 車企爭奪電池話語權(quán)
不過，作為整車定義的關(guān)鍵一環(huán)，很長一段時間，電池的供應(yīng)鏈都受制于寧德時代等少數(shù)巨頭。
江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長張翔指出，這種供應(yīng)鏈格局與動力電池的產(chǎn)業(yè)門檻息息相關(guān)。電池是一個資源密集性的行業(yè)，投資力度大而回收周期較長，寧德時代由于起步早，擁有較大的規(guī)模優(yōu)勢，并且通過早期與寶馬等國際一流車企合作，啃下了配套的技術(shù)標準。
反應(yīng)在市場份額上，從2016年開始到2022年，寧德時代已經(jīng)連續(xù)6年問鼎全球動力電池裝機量榜首。其中，2022年，寧德時代裝機量高達191.6GWh，市占率為37%，而排名其后的LG新能源、比亞迪、松下分別為13.6%、13.6%和7.3%，相當于三大巨頭的份額加起來還抵不過寧王一家。
這種一家獨大的市場局面，為電池的供需矛盾埋了伏筆。2015年，不甘于受松下產(chǎn)能限制的特斯拉，通過投資三元鋰電之父杰夫·戴恩的研究小組，拉開了車企自研電池的序幕。隨后，特斯拉又相繼收購了電池技術(shù)公司Maxwell以及電池設(shè)備公司Hibar，并在2020年推出自研的4680電池。
特斯拉的舉措引發(fā)了部分車企跟進。其中，長城汽車于2018年將電池部門獨立并改名為蜂巢能源，專注于動力電池及儲能電池系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，蔚來汽車則在2020年底發(fā)布100度電池包后，也開始投身150度半固態(tài)電池的研發(fā)。當時，這些在外界看來只是一些試探性的動作。
然而，從2021年開始爆發(fā)的電池荒，進一步催化了電池的供需矛盾，很多車企的一把手都需要親自出面“搶電池”，甚至何小鵬曾被爆在寧德時代蹲守一星期。與此同時，不斷攀升的電池價格也讓所有車企有苦難言，廣汽集團董事長曾慶洪更是在公開場合吐槽，“我們是在給寧德時代打工。”
與之相對的則是，從電池起家的比亞迪，由于自身具備電池供應(yīng)能力，逐漸迎來業(yè)務(wù)爆發(fā)期，尤其是在車企普遍遭受疫情沖擊的2022年，比亞迪更是吃盡垂直整合的供應(yīng)鏈紅利，全年汽車銷量達到186.85萬輛，同比增長212.82%，并且還一舉超越特斯拉，成為全球新能源汽車銷量冠軍。
更重要的是，在車企普遍遭遇成本壓力的情況下，比亞迪的盈利能力也是一枝獨秀。根據(jù)財報顯示，從2022年Q1到Q4，比亞迪的凈利潤從8.08億元攀升至73.11億元，全年凈利潤達到166.22億元，相當于一次性實現(xiàn)了過去5年的利潤總和，利潤增速也高達446%，在業(yè)界可謂遙遙領(lǐng)先。
此外，一直模仿比亞迪走垂直整合路線的零跑汽車也開始嶄露頭角。2022年，零跑汽車全年銷量為11.12萬輛，同比增長154%，對應(yīng)的總營收為123.85億元，同比增長295%。2023年初，為了進一步搶占市場份額，零跑汽車打著豪華平權(quán)的口號將旗下中型SUV C11的價格殺到14.98萬。
“我們一款中型SUV為什么能賣14.98萬，說白了就是靠電池等在內(nèi)的全域自研能力”，零跑汽車電池產(chǎn)品線副總裁宋憶寧表示，毋庸說零跑有高達7成的零部件自研率，僅是自創(chuàng)的C2C電池車身一體化就可以大幅降低成本，“C11這個價格放出來，別人要學(xué)也我們，至少也要一兩年時間。”
對于電池帶來的技術(shù)降本空間，特斯拉曾給出了一組更直觀的對比數(shù)據(jù)：由于4680電池的單體容量相較于2170電池提升5倍，所以對應(yīng)的每度電投資成本減少7%、總成本減少14%，而通過4680的CTC一體化技術(shù)及整車的一體化壓鑄工藝，還可以減少370個零部件、并給整車減重10%。
強烈的對比之下，更多的車企開始加速自研步伐。其中，2022年5月，蔚來在前期自研技術(shù)的基礎(chǔ)上，宣布投資2.18 億元在上海建設(shè)電芯研究實驗室和試制線，同年10月，蔚來再度以20億的注冊資本在安徽成立蔚來電池科技（安徽）有限公司，主要從事電池制造、電池銷售等方面的工作。
對此，李斌也公開算了一筆賬：電池占整車成本近40%，如果以20%的毛利率來算，蔚來如果自己造電池，就能多出約8個點的毛利。車企在外采電池的情況下，一般整車毛利在10個點左右，如果蔚來自研電池和芯片的話，毛利率整體能提升大約10個點，相當于整車毛利率能達到20%左右。
根據(jù)電廠不完全統(tǒng)計，2022年，除了蔚來之外，上汽、廣汽、吉利、大眾、寶馬等多個車企的電池項目也都在集中動工。其中，吉利從2019年3月開始，在國內(nèi)陸續(xù)投資了12個電池項目，累計投資規(guī)模超過1300億，而2022年落地的鷹潭、桐廬、鹽城、衢州4個項目，約占總投資的31%。
一場轟轟烈烈的自研大潮由此蔓延開來。期間，電池巨頭也曾試圖修復(fù)與鞏固與車企的合作關(guān)系。2023年年初，寧德時代就推出了一個“鋰礦返利”計劃，即：未來3年，倘若車企將80%的訂單給到寧德時代，寧德時代會將50%的碳酸鋰原料按每噸20萬元的價格結(jié)算，剩余再按照市價計算。
對此，車企對此卻并不感冒。宋憶寧告訴電廠，這種條款實際意義不大。一方面，車企對電池降價預(yù)期要比上述條款設(shè)定的20萬元更為樂觀。另一方面，寧德時代在上述條件之外還有一些隱形條款，比如，在3年的合作過程中，車企還是需要先按市價打款，后續(xù)結(jié)算后才會返還差價。
這對于很多車企來說無法緩解現(xiàn)金流壓力。他強調(diào)，零跑還是希望能在電池上占據(jù)主導(dǎo)，“除了電芯以外，我們的電池全部都是自己做，所以我們把電芯也標準化了，相當于尺寸、型號、容量都定了，隨時去4、5家供應(yīng)商里面挑，我們來占主導(dǎo)，所以我們這兩年用寧德時代的電池越來越少。”
從自研到自供，車企離電池自由還有多遠？
問題是，車企自研電池也并不是一條坦途，最典型的代表可能就是特斯拉。
從2020年推出自研的4680電池以來，特斯拉在量產(chǎn)階段就遭遇了各種問題。這款電池最大的特點是采用了無極耳技術(shù)，可以縮短電子流通路徑，減小電池內(nèi)阻與產(chǎn)熱量，帶來更高的輸出功率與更好的快充性能，但這也帶來了生產(chǎn)工藝上的挑戰(zhàn)，比如激光焊環(huán)節(jié)不易控制，良品率一直上不去。
2022年年初，在經(jīng)歷了一年半的摸索之后，特斯拉4680電芯產(chǎn)量首次突破100萬枚，隨后，特斯拉宣布在得州和柏林兩座新工廠開設(shè)4680電池生產(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能分別為100Gwh、50Gwh，而同年8月，首款搭載4680電池的車型Model Y也在美國官網(wǎng)重新上線，一切看上去正逐漸走上正軌。
可好景不長，從2022年8月開始，4680版Model Y迄今為止兩度上線、又兩度從特斯拉官網(wǎng)消失。對此，外界普遍猜測有兩個，一個是由于實際路測效果不佳，特斯拉正準備升級現(xiàn)有的4680電池，二是4680電池產(chǎn)量有限，特斯拉要將產(chǎn)能優(yōu)先供給 Cybertruck，后者已于近期正式啟動交付。
不過，從最新的消息來看，最大難點還是4680電池的量產(chǎn)問題。據(jù)外媒爆料，由于在生產(chǎn)4680電池陰極材料時，所使用的干涂層技術(shù)尚無法達到規(guī)?；慨a(chǎn)要求，當前，特斯拉的4680電芯產(chǎn)能僅夠支撐每年2.4萬輛Cybertruck的交付，而馬斯克也曾強調(diào)這款車的產(chǎn)能要到2025年才能爬到25萬輛。
事實上，遭遇量產(chǎn)難題的不止特斯拉一個。近期，蔚來已經(jīng)路測的150固態(tài)電池也面臨較大的爬坡壓力。根據(jù)李斌介紹，這款電池已經(jīng)做完了驗證與實測，市場預(yù)期被拉得很高，但每個電芯都要做CT檢測，所以整體成本很高，生產(chǎn)也有較大難度，如今產(chǎn)量并不高，大規(guī)模交付還要再等一段時間。
“電池是一個技術(shù)門檻很高的行業(yè)”，宋憶寧表示，自研電池的確能夠帶來很大的降本空間，但車企并不一定都需要親自下場造電芯。“我一直認為電池里面有兩個東西比較難，一個是電芯，一個是芯片，這兩個東西很奇怪，只有能用和不能用兩種狀態(tài)，哪怕做得再好看，不能用的話價值就歸零。”
當前市面上排名前10的電池廠商，尤其是中國廠商都投入了很多年，磷酸鐵鋰技術(shù)普遍比較成熟，而難度更大的三元鋰電技術(shù)，除了寧德時代，現(xiàn)在中創(chuàng)新航等廠商也做得不錯，車企有足夠的選擇空間。宋憶寧認為，“這么多廠商都做這么好，車企沒有必要再出來單干，能把資源整合好就不錯了。”
對此，張翔也持同樣的態(tài)度。他告訴電廠，電池的制造門檻也很高，車企自己下場的話，將會占用寶貴的發(fā)展資金，車企應(yīng)該將更多精力放在電池的集成上面。根據(jù)中金公司的研報顯示，即便不考慮研發(fā)及人員投入，單是鋰電設(shè)備的成本就在2億元/GWh左右，并且這些設(shè)備的換代周期也只有3-5年。
此外，根據(jù)麥肯錫估算，只有在汽車生產(chǎn)規(guī)模達到50萬輛以上，或者電池生產(chǎn)規(guī)模達到15GWh以上，車企自產(chǎn)電芯才可能具備成本優(yōu)勢。這意味著，在這樣一個門檻高、投入大、周期長的行業(yè)中，與龍頭拼效率是一件很有風(fēng)險的事情，尤其是考慮到電池技術(shù)的進化也存在很大的不確定性。
由于面臨較大的資金壓力，原計劃自造電芯的蔚來已經(jīng)被迫放棄了這條路。近期，李斌在采訪中坦言，長期來看，車企研發(fā)電池可以改善毛利，但短期的確很難，車企需要不斷平衡投入產(chǎn)出比，“電池是一個重資產(chǎn)的事情，從材料到電芯、整包、BMS，我們會自己做研發(fā)，但是讓別人來制造。”
當然，還有很多車企仍在堅持，比如，廣汽埃安、極氪等等。根據(jù)安聰慧介紹，極氪自研的金磚電池在生產(chǎn)效率上能提升40%以上，每度電成本較同等三元鋰下降14.8%，但他也承認，如果將電池等在內(nèi)的補能網(wǎng)絡(luò)放在一起獨立核算，這塊業(yè)務(wù)至今還是虧損的。其中，衢州極電工廠投資就超百億。
從投資承受力以及銷量規(guī)模來看，當前能撐得起自建電池廠的可能就是比亞迪、特斯拉及廣汽埃安。2023年，三者的年度銷量分布為300萬輛、180萬輛、48萬輛。其中，埃安的因湃電池工廠近期也正式投產(chǎn)，最高單線產(chǎn)能為6GWh，但對于總體規(guī)模和具體的量產(chǎn)時間，埃安方面仍然三緘其口。
可以預(yù)見的是，即便是特斯拉、埃安這樣的巨頭，車企距離真正的電池自由還有很長的路要走。
