“電能將成為大眾汽車集團(tuán)新的核心競爭力,也是集團(tuán)平臺(tái)戰(zhàn)略不可或缺的一部分”。3月5日,大眾集團(tuán)CEO迪斯在PowerDay(電力日)上如此定調(diào)。
去年9月,電動(dòng)化道路上的老對手特斯拉在BatteryDay(電池日)披露了很多信息,此次大眾在年會(huì)之前先舉辦電力日,很難不讓人將其定義為大眾汽車和特斯拉之間的新battle。
相同的野心:降本增效
去年,馬斯克在特斯拉電池日上,是這樣表示的:“我們沒有一輛能輕松負(fù)擔(dān)起的汽車。這是我們將來將要擁有的東西。所以我們必須降低電池成本。”
為此,特斯拉專注于五個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域:電池設(shè)計(jì)、電池制造、負(fù)極材料、正極材料以及整車電池一體化。幾乎重新設(shè)計(jì)了在電池制造過程中,從原材料到成品包裝的所有關(guān)鍵步驟。
電池尺寸增加到4680、采用無極耳設(shè)計(jì)的電池,與目前松下提供的2170電池相比,能量提升了5倍,功率提升了6倍,續(xù)航里程提升了16%;
采用新的生硅材料制作電池,制造成本低至1美元/千瓦時(shí),同時(shí),續(xù)航里程將提高20%;
將正極材料生產(chǎn)過程進(jìn)行精簡,不僅減少了源頭金屬硫酸鹽的生產(chǎn),最終產(chǎn)品也不包括廢水與不需要的副產(chǎn)品;
開發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料,最大化提升鎳含量,同時(shí)采用新的涂層與摻雜物,將陰極成本下降15%;
重新設(shè)計(jì)電池包集成于汽車中,實(shí)現(xiàn)電芯與汽車設(shè)計(jì)一體化。
通過五個(gè)環(huán)節(jié)的融合,特斯拉預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)成本下降56%、投資成本下降69%以及續(xù)航里程提升54%。
時(shí)隔半年,大眾電力日上,熟悉的“降本增效”思維再次出現(xiàn)。
不過,相比于特斯拉單一的電池技術(shù)發(fā)布,大眾從電芯到技術(shù)路線,從研發(fā)到回收,從合作到建廠,從充電樁到免費(fèi)充電,把降本理念延展到全供應(yīng)鏈條,展現(xiàn)毫不避諱的野心。
迪斯堅(jiān)定的表示:“我們的目標(biāo)是確保在全球電池領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。通過強(qiáng)化我們在歐洲、美國和中國的充電網(wǎng)絡(luò),我們將使充電變得像加油一樣便捷。此外,我們還將出行和能源管理相結(jié)合。”
從大眾整個(gè)規(guī)劃版圖來看,其電氣化技術(shù)路線大致可以分成五個(gè)部分。
一,大規(guī)模采用標(biāo)準(zhǔn)電芯和實(shí)現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)部協(xié)同效應(yīng),降低電池的生產(chǎn)工藝復(fù)雜性并大幅削減高達(dá)50%的電池成本;
二,整合價(jià)值鏈,強(qiáng)化與供應(yīng)商的合作,使電池原材料回收率高達(dá)95%,并利用回收來的原材料支持新電池的生產(chǎn)制造;
三,在歐洲電池生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)質(zhì)性增長,攜手合作伙伴建設(shè)6座超級(jí)電池工廠;
四,拓展全球快速充電網(wǎng)絡(luò),到2025年,公司及其合作伙伴將在歐洲運(yùn)營約18000個(gè)公共快速充電樁;
五,打造能源生態(tài)系統(tǒng),能源管理將成為全新業(yè)務(wù)板塊。
直播中,大眾表示,集團(tuán)的目標(biāo)是逐步降低入門級(jí)電池組的電池成本,達(dá)到降幅50%,批量電池組的電池成本降幅達(dá)到30%。同時(shí),“我們還將利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)將電池系統(tǒng)的成本降低到每千瓦時(shí)100歐元下。”大眾汽車集團(tuán)管理董事會(huì)成員,集團(tuán)技術(shù)負(fù)責(zé)人 Thomas Schmall說。
殺手锏不同:特斯拉的技術(shù)控與大眾的規(guī)模論
特斯拉電池日的一大亮點(diǎn):設(shè)計(jì)并推出的4680無極耳電池。
這款全新尺寸的4680無極耳電池,高度為80mm,直徑為46mm。與傳統(tǒng)鋰電池相比,電池兩端不再有凸起的極耳,故稱之為無極耳電池。
據(jù)悉,此設(shè)計(jì)可顯著降低發(fā)熱量,解決高能量密度電芯的散熱問題,并提高充放電峰值功率。最終使新電池的能量為過去的5倍,功率為過去的6倍,同時(shí)成本降低14%,續(xù)航里程提高16%。
此外,在陽極材料上,特斯拉選用了儲(chǔ)能效果好的生硅材料,重新開發(fā)電芯陽極,并通過增加彈性的離子聚合物涂層以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu),提升電芯穩(wěn)定性和安全性。據(jù)悉,該技術(shù)可增加20%的續(xù)航里程,同時(shí)成本降低5%。
而在陰極材料方面,特斯拉開發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料,最大化提升鎳含量,同時(shí)采用新的涂層與摻雜物,將陰極成本下降15%。
如果說,去年特斯拉的BatteryDay關(guān)鍵詞是技術(shù)控、無極耳電池、4680電池、無鈷電池。
那么,今年大眾的PowerDay關(guān)鍵詞則是規(guī)模論、固體電池、標(biāo)準(zhǔn)電芯。
目前,大眾汽車已做好磷酸鐵鋰、高錳、鎳鈷錳和固態(tài)電池的技術(shù)布局。大眾汽車認(rèn)為,未來汽車的動(dòng)力電池的終極目標(biāo)形態(tài)將會(huì)是固態(tài)電池。
大眾的固態(tài)電池是什么樣的?是將隔膜從多孔隙隔膜變?yōu)樘沾筛裟?,不使用液態(tài)電解質(zhì),負(fù)極由石墨變成鋰金屬,正極由三元材料變?yōu)檎龢O金屬材料,車輛續(xù)航從0-80%的充電時(shí)間可以縮短到12分鐘。
“規(guī)模化在電動(dòng)汽車時(shí)代的重要性要大于其在燃油車時(shí)代的重要性。”
在迪斯看來,大部分的電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)使用相同的電池、電芯或電機(jī),產(chǎn)品的差別在于產(chǎn)品是否具有成本優(yōu)勢、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量以及全球規(guī)模。
生產(chǎn)層面:大眾的合作擴(kuò)建與特斯拉的自產(chǎn)克制
當(dāng)汽車行業(yè)開始涌入科技玩家,越來越多的競爭者,讓原本就擁擠的賽道變得越發(fā)殘酷,該如何才能以最快的速度沖出包圍?
特斯拉和大眾選擇了兩條截然不同的道路。前者,在合作、建廠方面是慣于單打獨(dú)斗保持獨(dú)特性,在電池方面則以外采為主,自產(chǎn)為輔;后者是多方攜手建廠達(dá)合作共贏,電池以自產(chǎn)為主,外采為輔。
先以后者來說,目前,大眾汽車集團(tuán)正全力擴(kuò)充在歐洲的電池產(chǎn)能,以滿足日益增長的電池需求。
Thomas Schmall談到:“到2030年,我們希望攜手合作伙伴在歐洲建立6座電池工廠,以確保電池供應(yīng)。”新工廠建成投產(chǎn)后,每年共計(jì)可生產(chǎn)240千兆瓦時(shí)的電池。
據(jù)悉,6座電池工廠中的首座將是與Northvolt合作的電池廠,該工廠位于瑞典謝萊夫特奧,將用于生產(chǎn)高端電池。這一生產(chǎn)計(jì)劃將于2023年開始,并將年產(chǎn)能逐步擴(kuò)大至40GWh,這些產(chǎn)能將會(huì)主要用于該集團(tuán)旗下豪華車型。
此外,大眾位于薩爾茨吉特的電池工廠將從2025年開始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)電芯,并在工藝、設(shè)計(jì)和化學(xué)成分方面開展研發(fā)創(chuàng)新。該工廠年產(chǎn)能也將達(dá)到40GWh。對這一生產(chǎn)計(jì)劃的再次聚焦將提升集團(tuán)規(guī)模經(jīng)濟(jì),同時(shí)降低生產(chǎn)工藝復(fù)雜性??稍偕茉磳⒆鳛閮杉沂着ǔ傻某?jí)工廠的電能來源。目前,大眾汽車集團(tuán)正在考慮其余4座工廠的潛在選址及合作伙伴事宜。
反觀特斯拉,馬斯克曾表示,希望推動(dòng)所有交通工具實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化,電池是電動(dòng)車的核心,占整車成本的30%-40%。但目前,特斯拉的電池依舊是主要靠外部采買,且由多家企業(yè)提供。
談起特斯拉的電池工廠,也只有寥寥幾家。據(jù)公開信息顯示,一家是位于加州弗里蒙特的臭鼬工廠實(shí)驗(yàn)室,其建立了一條電池原型生產(chǎn)線;二是,正在柏林近郊勃蘭登堡州格倫黑德建設(shè)超級(jí)工廠的特斯拉,在今年1月份也已獲準(zhǔn)可開始在附近建設(shè)電池生產(chǎn)工廠的準(zhǔn)備工作;三是,在內(nèi)華達(dá)州里諾附近的超級(jí)工廠,特斯拉與其合作伙伴松下共同大規(guī)模生產(chǎn)汽車電池和儲(chǔ)能產(chǎn)品。
當(dāng)前,汽車電動(dòng)化正經(jīng)歷一個(gè)前所未有的窗口,大眾是否有機(jī)會(huì)誕生自己的“特斯拉”,特斯拉是否有實(shí)力成為新時(shí)代的“大眾”,先烈還是先驅(qū),時(shí)間會(huì)告訴我們答案。
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