標準電芯的案例
國軒高科20GWh動力電池生產(chǎn)基地落地合肥，用于大眾汽車標準電芯生產(chǎn)
7 月 20 日上午，國軒高科旗下全資子公司合肥國軒高科動力能源有限公司（簡稱合肥國軒）與合肥新站高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會正式簽署合作協(xié)議，擬在新站高新區(qū)建設(shè) 20GWh動力電池生產(chǎn)基地，該基地將專注大眾汽車標準電芯的生產(chǎn)制造，這也就意味著大眾汽車全球首款標準電芯有望“合肥造”。
合肥新站高新區(qū)管委會副主任藍天(左)、合肥國軒總裁王強（右）代表雙方簽字（圖片來源：國軒高科）
根據(jù)協(xié)議，合肥國軒將在合肥新站高新區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)20GWh大眾標準電芯項目，項目預計占地 500 畝。該項目將統(tǒng)一規(guī)劃、分期實施，一期項目10GWh擬自開工之日起 18 個月后竣工投產(chǎn)。國軒與大眾將聯(lián)合開展電池技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，將新站高新區(qū)打造成全球新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)的重要基地。
回顧國軒高科成為首個獲得大眾標準電芯研發(fā)合同的定點開發(fā)商一事。7月12日，合肥國軒與大眾汽車（中國）達成協(xié)議，為其常規(guī)量產(chǎn)車型開發(fā)第一代標準電芯，國軒高科成為首個獲得大眾標準電芯研發(fā)合同的定點開發(fā)商。而一周之后，合肥國軒與合肥新站高新區(qū)的此次簽約，意味著距離第一代標準電芯面世又近了一步。
根據(jù)大眾汽車公布的規(guī)劃，標準電芯是一種高度兼容的電芯設(shè)計方案，將使得電池制造生產(chǎn)工藝極大簡化、成本大幅降低。該方案計劃于 2023 年進入產(chǎn)品導入階段，至 2030 年覆蓋大眾汽車集團旗下 80% 的電動車型。
展開 國軒高科與大眾汽車集團達成合作，將為其開發(fā)第一代標準電芯
產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量是唯一考核標準，大眾汽車集團規(guī)范的開發(fā)周期下，將幫助、倒逼國軒高科動力電池產(chǎn)品的進一步提升，以最終實現(xiàn)1+1＞2的效果。
正是在此背景下，此次合作，國軒高科將為大眾汽車（中國）開發(fā)第一代標準電芯，用于大眾汽車常規(guī)量產(chǎn)車型，并成為首個獲得該研發(fā)合同的定點開發(fā)商。
標準電芯（圖片來源：大眾汽車集團Power Day演講PPT）
詳細來看，大眾汽車集團標準電芯為方形電芯，曾于今年的Power Day上首次亮相。該電芯制造方案，可適用于各種化學成分，并在當下及未來都能與相應生產(chǎn)和產(chǎn)品技術(shù)均保持高度兼容性，使綜合成本大幅降低。該方案計劃于 2023 年進入產(chǎn)品導入階段，至 2030 年將覆蓋大眾汽車集團旗下80%的電動車型。
通過多種途徑，可將入門級車型電池成本減少50%（圖片來源：大眾汽車集團Power Day演講PPT）
此外，國軒高科也正處在大眾汽車集團在中國的供應商認證流程中，通過認證后，未來將向本土MEB模塊化電驅(qū)動平臺產(chǎn)品供應電池。
合作不止于中國，海外市場方面，據(jù)協(xié)議，國軒高科將作為技術(shù)合作伙伴，與大眾汽車集團強強聯(lián)手在大眾汽車集團薩爾茨吉特工廠優(yōu)化生產(chǎn)布局、設(shè)備部署及生產(chǎn)工藝流程，以加速實現(xiàn)電芯工業(yè)化生產(chǎn)，并開發(fā)首個采用標準電芯、用于大眾汽車集團常規(guī)量產(chǎn)車型的電池應用案例。
此次與國軒高科合作的電池工廠建設(shè)及電芯開發(fā)項目是大眾汽車集團電池及充電技術(shù)戰(zhàn)略的一部分。
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而在動工儀式上，大眾首次提出了標準工廠的概念，同時也展示了新一代的Unified的電芯定義，隨著中國的技術(shù)發(fā)展，歐洲電池也在快速調(diào)整自己的電芯定義理念，快速從原有的卷繞迭代到新的方式（結(jié)合軟包和方殼的特點），而大眾在歐洲6個電池工廠的藍圖，將由新成立的公司PowerCo負責，PowerCo還將負責整個動力電池價值鏈的活動，與合作伙伴一起投資逾200億歐元發(fā)展動力電池業(yè)務(wù)領(lǐng)域，年銷售額將超過200億歐元。
在未來的價值點上，歐洲人會設(shè)置原材料碳足跡、電池回收和再利用等等壁壘，我們會發(fā)現(xiàn)，在我們國內(nèi)占優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)上，別人的彎道超車的方法有些歐洲特色，我們需要考慮這個事情。
在電動汽車高滲透的時代，電池是車企的命門，臥榻之側(cè)，豈容他人鼾睡。大眾的原話是：大眾的電池運營負責人Sebastian Wolf說，In the case of battery cells, we are nothing more than fast followers at the moment, but if we do things right, we can be among the leaders in a number of years.
▲圖1. 大眾的標準化電池和標準化工廠
Part 1
大眾標準化電芯
和眾多看好國內(nèi)演進路線的同志們不一樣的事，在使用圓柱、軟包和方殼的選擇之后，核心的比較，在于電芯到車上的使用狀態(tài)。隨著重量能量密度失去了補貼硬門檻的意義，往后的發(fā)展，就是需要從電芯成本和制造效率，到整車里面空間使用電芯效率。
因此在電池日上，我們看到的還是大眾選擇了MEB 590的方殼電芯，到了這次出來，我們看到了雙端出的方殼電芯。
▲圖2. 大眾Unified 電芯轉(zhuǎn)換
下面這個圖更直接，下面這個狀態(tài)，我們可以看到演變的過程。
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本案例是數(shù)模完全的355標準方形模組，內(nèi)部零件完整
零件拆解圖.pptx
如何看待大眾集團的電動平臺SSP
電芯
在上次Power Day上，大眾其實已經(jīng)講了自己標準化電芯的規(guī)劃。這一次主要詳細闡述了它對于標準電芯和產(chǎn)能的規(guī)劃。標準化電芯的目標，其實是讓大眾的電動汽車要實現(xiàn)和內(nèi)燃機相當?shù)睦麧櫬?，所以目標是實現(xiàn)電池系統(tǒng)成本降低50%。
圖7 說白了就是電池也要低成本
根據(jù)大眾集團不同品牌的定位和產(chǎn)品序列，大眾的技術(shù)路線是采用3種不同的材料體系來應對不同的市場定位，分別為入門級磷酸鐵鋰、走量型的高錳、高端型的高鎳。
圖8 大眾集團對于電池化學體系的詳細定位
大眾目前能看到的，也是跟著特斯拉的電芯技術(shù)降本路線，干法（Dry Coating）和硅負極技術(shù)。從MEB和PPE的模組的設(shè)計，系統(tǒng)到SSP階段是快速轉(zhuǎn)向CTP和CTC切換。
備注：我理解CTP，如果大眾沒自己獨立的電池生產(chǎn)能力，主動權(quán)是完全交到電池企業(yè)手里；到了CTC階段，如果再沒In-house的電芯，那真的只能從電池企業(yè)那邊采購底盤了，那基本離車企的淪陷只有一步之遙。
圖9 大眾能展望到的技術(shù)路徑
大眾集團在美國的QS上面可是花費了不少的資源，所以標準電芯的演進方向一定是包含固態(tài)電池的，這點是在不同場合反復強調(diào)的。
圖10 當然大眾一定要在固態(tài)電池方面做點名堂出來
在這次策略會上，大眾再次強調(diào)了自身240GWh的規(guī)劃，為了維持股份比例，大眾繼續(xù)投資了5億歐元在瑞典的Northvolt——2023年開始量產(chǎn)。這是大眾的Leading項目。而在薩爾茨吉，大眾把國軒帶到了德國作為主打，計劃從2025年開始量產(chǎn)。
圖11 大眾電池工廠分布1
大眾確認的第三電池工廠在西班牙，計劃產(chǎn)能40GWh，這也是大眾在北歐、西歐和南歐三個區(qū)域內(nèi)分步實施的必然落腳點，建立這么三個電池工廠沒有歐洲政府的支持是不可能的。
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國軒高科子公司擬在合肥建設(shè)20GWh電池工廠
7 月 20 日上午，國軒高科旗下全資子公司合肥國軒高科動力能源有限公司（簡稱合肥國軒）與合肥新站高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會正式簽署合作協(xié)議，擬在新站高新區(qū)建設(shè) 20GWh動力電池生產(chǎn)基地，該基地將專注大眾汽車標準電芯的生產(chǎn)制造，這意味著大眾汽車全球首款標準電芯有望“合肥造”。
圖片來源：國軒高科
根據(jù)協(xié)議，合肥國軒將在合肥新站高新區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)20GWh大眾標準電芯項目，項目預計占地 500 畝，將統(tǒng)一規(guī)劃、分期實施，一期項目10GWh擬自開工之日起 18 個月后竣工投產(chǎn)。國軒與大眾將聯(lián)合開展電池技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，將新站高新區(qū)打造成全球新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)的重要基地。
蓋世點評：大眾集團高管進駐國軒高科后，雙方的工作進展似乎更快了。
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但是對于整個行業(yè)來講，這或許可以形成一個運營標準，對社會的供求關(guān)系產(chǎn)生影響。
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雙方?jīng)Q定共同推動大眾汽車集團薩爾茨吉特工廠的電池工業(yè)化生產(chǎn)，國軒將提供相應技術(shù)支持；同時合肥國軒也與大眾汽車（中國）達成協(xié)議，為其常規(guī)量產(chǎn)車型開發(fā)第一代標準電芯。
08
三星SDI、LG 能源完成研發(fā)4680電芯研發(fā) 著眼特斯拉訂單
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新浪汽車 據(jù)國外媒體報道，三星SDI和LG能源解決方案公司已經(jīng)完成“4680”電池芯樣品的開發(fā)?！?680”是特斯拉去年首次推出的電池芯，而這兩家韓國電池企業(yè)此舉顯然是為了贏得特斯拉的訂單。一位了解此事的業(yè)內(nèi)高管對《韓國先驅(qū)報》（The Korea Herald）透露，“三星SDI和LG能源已經(jīng)開發(fā)出圓柱形4680電池的樣品，目前正在工廠進行各種測試，以驗證其結(jié)構(gòu)完整性。此外，這兩家公司還向銷售商提供了4680電池的規(guī)格細節(jié)。”
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圖4 開車的時候得依靠手機來看
（3）從整體來看，這車更像是在MEB標準平臺上做了一個小電池和前驅(qū)系統(tǒng)的組合，然后把各種設(shè)計進行極簡化設(shè)計。目標是應對25000萬美金的特斯拉Model 2的挑戰(zhàn)。由于比例的關(guān)系，把ID3進一步縮小以后，整個車輛就顯得是往萌系走。
備注：這臺車有點和比亞迪E3.0平臺的海豚相似
圖5 大眾ID Life的充電口和整體布置情況
圖6 后排的空間非常感人
（4）動力系統(tǒng)參數(shù)
這臺車和MEB平臺不一樣，設(shè)計是前輪驅(qū)動，但是電機應該是和MEB下一代是相似的：最大功率為172千瓦，扭矩為290?！っ?，0-100km/h加速時間在6.9s以內(nèi)。電池方面，新車搭載容量為57kWh的電池組，WLTP工況下續(xù)航里程為400公里。感覺大眾是把之前ID3的小尺寸規(guī)格的電池搬過來了，目前給出的電池容量為62千瓦時電池（57千瓦時可用），這個電池內(nèi)部總的最大為1450*1440*162，大眾沿用了這個數(shù)據(jù)來進行布置。直流快速充電，也是和MEB標準平臺兼容的，只需10分鐘即可充電163公里。
我的理解，后面所謂的標準大眾電芯，就是從MEB-Small、MEB標準（兩個電池包尺寸）和PPE，全部做成一樣的規(guī)格。按照這個做法，像CTP和CTC在目前的設(shè)計中還沒有特別體現(xiàn)出來，但是MEB-Small極大的成本壓力，就使得大眾可以做進一步的嘗試。
圖7 MEB-small
模組結(jié)構(gòu)在2025年肯定會被顛覆，MEB能保留下來的是電氣接口設(shè)計，整體尺寸和標準電芯尺寸。
圖8 動力總成就是做一個前驅(qū)系統(tǒng)
小結(jié)：按照ID Life和MEB Small的設(shè)計思路，這類車中國能做到1萬歐。如果光比價格，大眾的發(fā)展前途是堪憂的，我看好的是，玩生態(tài)的企業(yè)在這樣的車型上能玩出花活來。
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二、電池方面的布局和轉(zhuǎn)型
現(xiàn)在所有的歐洲車企對于電池戰(zhàn)略有個標準的模板，如下：
先是擺需求——奔馳每年有200GWh的電池需求；然后自己建設(shè)電池工廠——奔馳要在世界各地建8個Giga Factory，美國*1+歐洲*4，其他地區(qū)3個；第三步是定義自己的標準電芯——奔馳定義的高度標準化的電芯；最后是進入電池材料供應鏈。
圖4 奔馳的電池戰(zhàn)略
從電池材料和新供應商體系上來看，奔馳的套路也是相似的：和主流CATL合作，扶持孚能大規(guī)模供應，在美國找了一家電池初創(chuàng)企業(yè)Sila Nano，一起開發(fā)900Wh/L 的硅碳負極體系，并可支持快充；開發(fā)高硅含量負極，固態(tài)電池往1200Wh/L,400Wh/kg這個方向發(fā)展，能支持更多充電循環(huán)、電池壽命更長。
圖5 奔馳的電芯開發(fā)
三、開發(fā)續(xù)航1000公里的車
豪華車企還是要講究最高端的，從奔馳的最高端車型來說，開發(fā)同樣規(guī)格和重量的電芯可以達到1000km+的續(xù)航——這款EQXX概念車最后給不給力就不知道了。奔馳還買了一個英國的電機廠Yasa，會加大電機上的投入，在三電方面繼續(xù)In-House。
圖6 1000公里的Vision EQXX
圖7 奔馳的In-house 高性能電機
從奔馳對于純電動成本的規(guī)劃來看，對于這類豪華車，原有的內(nèi)燃機成本還是便宜，所以BEV的利潤率對于這些豪華車企的挑戰(zhàn)非常大。整體的變革最后是否能順利目前還很難說清楚。
圖8 奔馳對于純電動成本的預估
小結(jié)：目前的歐洲市場，OEM廠商整體的套路完全一致——飛速奔向純電動。每家車企的管理層可能都直接受到各方面的壓力。
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根據(jù)協(xié)議，合肥國軒將在合肥新站高新區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)20GWh大眾標準電芯項目，項目預計占地500畝，該項目將統(tǒng)一規(guī)劃、分期實施，一期項目10GWh擬自開工之日起18個月后竣工投產(chǎn)。
另在此前的6月23日，國軒高科對外宣布，其肥東國軒電池材料基地項目正式奠基。據(jù)悉，肥東國軒電池材料基地項目位于合肥循環(huán)經(jīng)濟示范園內(nèi)，規(guī)劃占地2280畝，總投資預計120億元，項目建成后，將保證國軒高科2025年動力電池產(chǎn)能達到100GWh的原材料供應，并切實解決鋰電池回收和梯次利用問題，一期部分項目預計2022年投產(chǎn)。
-END-
大眾集團采用新平臺化戰(zhàn)略助力轉(zhuǎn)型 2021年欲交付100萬輛電動車
據(jù)大眾汽車集團官方透露，其計劃從2023年開始采用植入了智能化技術(shù)的標準電芯，至2030年將覆蓋大眾汽車集團旗下80%的電動車型。而標準化電芯在量產(chǎn)車型中的成本將降低30%，在入門級車型中降低至此前一半。為了確保電池的供應，大眾集團在3月15日的電池日上表示，大眾汽車集團僅歐洲，將在2030年前與合作伙伴一起建成6座40GWh年產(chǎn)能的動力電池工廠，實現(xiàn)每年度總產(chǎn)能達240GWh。該集團還在歐洲、中國和美國推動公共快速充電網(wǎng)絡(luò)的擴張。
新平臺化戰(zhàn)略的第四個元素是移動出行服務(wù)和其他服務(wù)，其中包括MOIA、WeShare和大眾汽車金融的便捷訂閱服務(wù)。隨著服務(wù)產(chǎn)品的發(fā)展，大眾汽車正在獲取系統(tǒng)專業(yè)知識，如有必要，可以與合作伙伴共同研發(fā)。
2021年電動車銷量為100萬輛 自動駕駛轉(zhuǎn)型或為最大挑戰(zhàn)
轉(zhuǎn)型并不是一蹴而就的。
展開 如何看待Stellantis召回的PHEV電池？
Part 1
Pacifica Hybrid的電池設(shè)計
這個電池系統(tǒng)總共16kWh，如下圖所示，這是LG產(chǎn)品序列下標準電芯P2.X系列，主要的用戶包括GM、Volvo、Stellantis（北美和歐洲都用）。
▲圖2.這款產(chǎn)品的電池系統(tǒng)
這是這款模組的基本情況，我的理解，這個模組是LG自己設(shè)計的CMA版本，主要用在Volvo和Stellantis，GM的PHEV/EREV系列產(chǎn)品設(shè)計是不一樣的。
▲圖3.PHEV模組
12起起火是否造成車主的傷害或事故，從內(nèi)部評估和處理結(jié)果來看，Stellantis敦促所有車主在長期使用以后，不要給Pacificas充電，并將車停在遠離其他車輛或建筑物的地方——和Bolt EV一樣。
此次召回包括美國的16,741輛汽車、加拿大2,317 輛汽車和北美以外的750輛汽車。
Part 2
LG的總體情況
2021年，LG新能源全年營收為17.85萬億韓元，同比增長42%；營業(yè)利潤為7685億韓元；營業(yè)利潤率為4.3%。LG新能源還提供了2022年業(yè)績展望。從LG出發(fā)預計2022年營收為19.2萬億韓元，同比增長8%，如果不考慮一次性事件對業(yè)績的影響，該公司的年營收將同比增長14%。
這里就有一個很大的分歧，原來所有的汽車企業(yè)都圍繞著高能量密度和去鈷化的主題，隨著電芯應用電池開發(fā)的第一波嘗試做完，質(zhì)量和售后的同志們要站出來，如果這么第一波的嘗試對于品牌效應有哪些減損。
展開 如何看待聯(lián)動天翼的26-46mm系列圓柱產(chǎn)品 ？
這里有一個基本的設(shè)計理念：雖然從長期來看，圓柱電池可能會形成一定的標準電芯，但是在現(xiàn)有全球汽車企業(yè)去嘗試使用的時候，允許根據(jù)車企自身的需求，讓圓柱電池可以有不同的設(shè)計方案。
SPEED系列的三種方案如下：
（1）SPEED 2 ：
直徑26，高度60-100可調(diào)量產(chǎn)時間2022年Q4
這款電池是在2021年9月發(fā)布的，主要的目標是針對高性能快充動力電池，電芯單體能量密度達到260Wh/kg，充電8分鐘可以達到400公里續(xù)航，設(shè)計的快充循環(huán)次數(shù)大于800，這個系列主要是兼容現(xiàn)有的設(shè)計。
快充速度，是這款電芯比較大的特點，要解決這個快充是一個多學科跨專業(yè)的技術(shù)，其性能需要機械、電氣、材料、化學、控制等多方面共同作用。
▲圖4 SPEED2 的26mm電池
（2）SPEED3 ：
直徑為37mm 高度60-110
由于圓柱的尺寸相對可調(diào)，所以在原有的26mm的基礎(chǔ)上，調(diào)整以后的37mm的SPEED3電池，既能避免46mm直徑鋰電池在可制造性、熱、力與結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面面臨的多重挑戰(zhàn)，又能實現(xiàn)比26mm鋰電池更高的能量密度，主要是平衡能量密度和快充能力，適合高端乘用車。
▲圖5 SPEED3 的電池
（3）Speed 4 電池：
SPEED4系列的尺寸是46，高度在60-110可調(diào)，設(shè)計方向是從多極耳至全極耳的設(shè)計。能量密度大于285Wh/kg，快充時間為20分鐘，快充工況目標是1200周。定位在穩(wěn)健的體系設(shè)計，追求更低成本和全面綜合性能，更適合普通家用車。
▲圖6 SPEED4的電池
小結(jié)：今天的次條正好是分享4680的情況，而聯(lián)動從技術(shù)上的系統(tǒng)考慮布局，研發(fā)理念恰恰是“more than one answer”, 即46mm圓柱是方向，但不是唯一答案。
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蓋世汽車根據(jù)發(fā)布會信息梳理了如下核心要點：
1、到2030年，將通過自建+合資在歐洲新建六個電池工廠，總產(chǎn)能240GWh
2、將位于瑞典的Northvolt工廠產(chǎn)能擴展至40GWh，2023年投產(chǎn)
3、薩爾茨吉特（Salzgitter）工廠產(chǎn)能達40GWh，2025年投產(chǎn)
4、采用標準電芯，2023年全面鋪開，至2030年覆旗下80%電動車型
5、量產(chǎn)車型電池成本將下降30%，入門級車型成本降至一半
6、大眾已做好磷酸鐵鋰、高錳、鎳錳鈷及固態(tài)電池規(guī)劃
7、至2025年，大眾將通過開邁斯在華鋪設(shè)17,000個充電樁
8、希望有朝一日，實現(xiàn)免費充電
蓋世點評：按照大眾汽車集團預測，從2025年起，其在歐洲和北美的電池年需求將超過150 GWh，而在亞洲的電池需求也將達到類似水平?？梢?，為了確保2025年后的電池供應穩(wěn)定，大眾正在積極擴軍備戰(zhàn)。
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