圓柱電池的選用更新
在最近的寶馬對于全新的Neue Klasse純電動汽車平臺接受以后,寶馬透露出來在Neue Klasse平臺上使用新型圓柱電池,而通過與方殼電池比較,可以使其電池成本降低30%,且能量密度比特斯拉目前使用的電池更高(從規格來看,可能10mm的高度差異導致的變化),而我們可以從目前的規劃和探討中思考當下對動力電池的選用。
▲圖1. 目前國內外不同階段的狀態
Part 1 寶馬的選擇
在傳統企業的選擇中,主要還是圍繞方殼和軟包展開的,目前兩個派系主要的立場為:
● 方殼
大眾集團(MQB、MEB和標準電池)、沃爾沃(Gen3主力)、Stellantis(歐洲電動汽車)、奔馳、寶馬(Gen5之前)、豐田、本田
● 軟包
通用汽車、福特汽車、大眾集團(MEB之前)、沃爾沃(Gen2之前)、Stellantis、雷諾、日產、現代起亞
這個很有意思,從上述的選擇來看,更多的還是從模組和電池包設計的角度考慮問題。而這一次的主角是BMW,而目標就是圍繞下一代的純電動平臺來開發的。'Neue Klasse' 平臺的名字來源于 1960 年代的 Neue Klasse,這標志著當時寶馬生產方向發生根本性改變的開始。寶馬也是想通過這個好彩頭來改變自己的發展路徑。而主力的車型是圍繞中級車,是圍繞下一代 BMW 3 系和BMW X3(BMW NK1 和 BMW G45)可能是首款 Neue Klasse平臺車型,新平臺的兩個版本Low和High。
2025年的目標,其實和之前寶馬的一堆純電動汽車有著本質的差異,是需要圍繞較低成本,是認真審查了特斯拉的競爭優勢所做的決策。
▲圖2. BMW的專用平臺
這個平臺里面主要是用就是Gen6的電氣化動力總成架構,并且整個平臺只有純電動一種架構,驅動上配置成后驅(eRWD)和四驅(eAWD)后電機+前電機,按照目前披露的效率描述,應該是圍繞SiC技術構建,甚至導入了GaN在小功率充電上面。
它的設計可能是可以800V為主的,要設計成更高的快充速度(現有200kW)。第 6 代電池組由更高能量密度的電池組成,計劃通過改用新電池技術來大幅減少電池材料的使用,目標的成本是比之前降低30%。
備注:一是使用循環材料,二是減少鈷的使用
而目前寶馬的固態電池(All-Solid-State-Battery)技術商業化,設定的時間表為10年,也就是在這個大圓柱電池推出之后,推出采用 ASSB 技術電動汽車概念車。我們可以認為BMW是非常認真的。
這在歐洲將引發連鎖的反應,我們看到奔馳在AMG的運動平臺上也嘗試圓柱做一個HEV的高功率版本,在電池組的設計上也在平行嘗試。是否導入圓柱技術,要等著兩家的進展。但是這個發展的方向,最大的誘惑是成本,也就是在當下BMW和特斯拉都在說,我要用大圓柱做便宜的電池,這就使得這個路徑需要仔細評估。
▲圖3. 奔馳之前的AMG 的混動電池
Part 2 其他車企的考慮和發展
Stellantis是我最好奇的,因為目前在評估的,需要開發一種低成本標準的圓柱電池,可以在從菲亞特到標致的所有汽車品牌中采用,也就是覆蓋如下圖所示的中小兩種不同的平臺。從路徑和時間來看,這個時間點在2026年開始,圍繞STLA Small來做的——這也是后面幾個中大型平臺難以對成本控制后的必然選擇。
▲圖4. Stellantis的調整
通用的考慮,可能還是這個包很有關系,因為這個包需要有矮的設計,后續一堆肌肉跑車要用,又要考慮快充,特別是800V的設計,目前這種設計從實施的角度來看會有難度。
▲圖5. 軟包電池的豎放和疊放布置
而Rivian下一步使用更大的圓柱鐵鋰電池,可能是下一步的方向,在它的系統設計中,圍繞高能量來做也是很特殊的存在。
小結:大圓柱的選擇,其實隨著企業逐步定點,整個爬升的速度挺快的。從供應商這里的反饋,2022年其實特斯拉的拉動效果就能對這項技術重新煥發生命力產生行業性的重新討論和評估。
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