汽車電芯的案例
國軒高科20GWh動力電池生產基地落地合肥，用于大眾汽車標準電芯生產
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產業開發區管委會正式簽署合作協議，擬在新站高新區建設 20GWh動力電池生產基地，該基地將專注大眾汽車標準電芯的生產制造，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）
根據協議，合肥國軒將在合肥新站高新區內投資建設年產20GWh大眾標準電芯項目，項目預計占地 500 畝。該項目將統一規劃、分期實施，一期項目10GWh擬自開工之日起 18 個月后竣工投產。國軒與大眾將聯合開展電池技術創新研發，將新站高新區打造成全球新能源汽車動力電池產業的重要基地。
回顧國軒高科成為首個獲得大眾標準電芯研發合同的定點開發商一事。7月12日，合肥國軒與大眾汽車（中國）達成協議，為其常規量產車型開發第一代標準電芯，國軒高科成為首個獲得大眾標準電芯研發合同的定點開發商。而一周之后，合肥國軒與合肥新站高新區的此次簽約，意味著距離第一代標準電芯面世又近了一步。
根據大眾汽車公布的規劃，標準電芯是一種高度兼容的電芯設計方案，將使得電池制造生產工藝極大簡化、成本大幅降低。該方案計劃于 2023 年進入產品導入階段，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，將為其開發第一代標準電芯
徐興無接受媒體采訪（圖片來源：全球新能源汽車供應鏈創新大會）
但從資本的角度來看，沒有一項投資是為了失敗而來。“如果國軒高科的電池裝不到大眾車上，這是國軒高科的失敗，也是大眾的失敗，所以雙方一定會努力把事情做成。”徐興無直言道。
為讓這筆戰略投資發揮最大效益，據徐興無介紹，大眾汽車集團入駐后與國軒高科共同組建投后整合團隊，精選一批研發專家組件研發團隊，攻克技術難關最終進入大眾工業體系。進供應鏈體系只是第一關，在接下來的時間內，研發專家團隊將針對所有現存問題一一突破，將紅燈項消成綠燈項，而后尋求定點機會，才能討論配套產品。
產品技術、質量是唯一考核標準，大眾汽車集團規范的開發周期下，將幫助、倒逼國軒高科動力電池產品的進一步提升，以最終實現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）開發第一代標準電芯，用于大眾汽車常規量產車型，并成為首個獲得該研發合同的定點開發商。
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和產品技術均保持高度兼容性，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。
展開 汽車電芯熱管理設計
一、不同電芯熱管理介紹
熱管理的意義:
人們對電動車續航里程、充電時間的要求越來越高，行之有效的電池熱管理系統，對于提高電池包整體性能具有重要意義。
熱管理想要達到的效果：
Pack內熱過程
熱管理系統的分類
各熱管理系統具有自己的特點和優勢，目前國內以液體熱管理系統為主流
不同電芯介紹
圓柱電芯模組
特斯拉圓柱電芯模組
國內某圓柱電芯模組
方形電芯模組
1-端板； 2-引出支座 3，4-正負極保護蓋；
8-蓋板； 9-導電排； 10-線束板；
14-側板； 15-隔熱墊； 16-底板。
軟包電芯模組
某L電池模塊
電池粘接于殼體上，該殼體由塑料件和鋁鈑金件（厚度0.35mm）組合而成（塑料鉚接），鋁板的結構便于將電池的熱量轉移至邊緣處，易于實現模塊的散熱，塑料件用于絕緣以及相互卡接形成一個電池單元
某S電池模組
外部鋁端板，電池通過上下端板和塑料壓板固定
軟包模組
軟包模組主要零件：端板、蓋板、導電排、散熱板、緩沖墊、NTC
散熱單元
爆炸圖
圓柱電芯熱管理
冷卻管道內部被分成四個孔道，為了防止冷卻液流動過程中溫度逐漸升高，使末端散熱能力不佳，熱管理系統采用了雙向流動的流場設計，冷卻管道的兩個端部既是進液口，也是出液口。
展開 路線丨新能源汽車電芯技術前瞻（一）
來源： 特斯拉電池日官方材料、國海證券研究所
? 電芯大型化趨勢明確，大圓柱路線前景可期。
相較于上一代 2170 圓柱電池，4680 大圓柱電池采用更大的 46mm*80mm 電芯，并采用內阻更小的無極耳技術，使得 4680 在 2170 的基礎上能量提升 5 倍、里程提高 16%、功率提高 6 倍、生產成本下降 14%。大圓柱電池延續了圓柱電池一致性高、安全性好和兼容高能量密度材料的特點，電芯大型化同時帶來了成組效率高、BMS 難度低和高電壓平臺適配性的優點。大圓柱電池可以兼容高能量密度材料和高電壓快充系統，是解決新能源汽車里程焦慮的重要技術路線。
? 電池廠商加速布局大圓柱電池，大圓柱多重優勢助力圓柱份額提升。
目前特斯拉明確表示將 4680 大圓柱電池用于高端長續航乘用車，并在 Semi 卡車和 Cybertruck 上使用 4680 電池，預期第一款搭載大圓柱電池的車型將于 2022 年初生產。為滿足大圓柱電池需求量，除特斯拉自己的電池工廠布局大圓柱電池外，國內外電池廠商如億緯鋰能、松下和 LG 化學等也在加速擴產布局大圓柱電池。大圓柱電池的放量有望成為圓柱份額提升的重要支撐，大圓柱電池將憑借高性價比，對現有電池結構體系產生影響。我們預計 2025 年圓柱動力電池全球占比有望達到 27%，圓柱動力電池需求量將達 318.2GWh。
? 大圓柱電池需求增加，有望提升高能量密度材料應用潛力。
圓柱電池在一致性、結構件強度、散熱性能方面均優于方形電池和軟包電池，且大圓柱電池特有的無極耳設計可以減少大圓柱電池在充電過程中的產生的熱效應，因此大圓柱電池對熱穩定性較差的高鎳正極和體積膨脹率較高的硅基負極包容性較好，大圓柱電池的放量將提升對高鎳正極和硅基負極的需求。
展開 
深度解析｜大眾汽車的標準化電芯，從卷繞到方殼疊片
大眾汽車造電池這個事情，我們其實一直存在一些懷疑。而近期德國薩爾茨基特（Salzgitter）新電池廠破土動工，這是大眾首座歐洲電池工廠。整個投資約20億歐元，計劃在2025年投產，在滿負荷運轉下將能夠生產40GWh的動力電池，供給50萬輛電動汽車。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，隨著中國的技術發展，歐洲電池也在快速調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200億歐元發展動力電池業務領域，年銷售額將超過200億歐元。
在未來的價值點上，歐洲人會設置原材料碳足跡、電池回收和再利用等等壁壘，我們會發現，在我們國內占優勢的產業鏈基礎上，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，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。
展開 捷克政府正與大眾等投資方就電池工廠談判
蓋世汽車訊 據外媒報道，捷克工業部長Karel Havlicek透露，該國正在與包括大眾集團在內的兩個潛在投資者進行談判，談判的中心是在該國建設一座電動汽車電芯生產工廠，以及金額為數十億克朗的激勵方案。
（圖片來源：斯柯達）
捷克是大眾集團旗下品牌斯柯達的總部所在地，大眾計劃在2030年之前，在歐洲建設6座電池工廠，而捷克正是潛在的建廠地點之一。Havlicek表示，政府還在與另一個感興趣的當事方進行談判，但是他拒絕透露其名稱。Havlicek在7月16日表示：“我們正在與兩個大的合作伙伴對話。”
他還表示，談判雙方的目標是在捷克建設一座工廠，但最終結果也有可能是兩座，當前該國政府正在為此準備一個激勵方案。他說道：“該方案的金額將達到數十億克朗，它是一個一攬子計劃，將提供直接和間接的支持，例如基礎設施、建廠地點和清潔能源供應等。”
隨著汽車行業加速向電動汽車過渡，當前各國都在爭奪投資。在歐洲中部，汽車行業是該地區經濟的主要驅動力之一，大眾就曾表示捷克、波蘭或斯洛伐克都有可能成為其電芯生產基地。
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展開 通用將在美國額外建兩座電芯工廠
蓋世汽車訊 據外媒報道，通用決定在美國額外再建兩座電動汽車電芯超級工廠。當前該公司已經有兩座電芯工廠正在建設之中。
（圖片來源：通用）
通用表示：“我們將在美國擴大電芯生產規模。除了當前正在建設過程中的兩座工廠之外，我們還將在這里額外再建兩座電芯工廠。這些工廠將提供成千上萬個良好的就業崗位，隨著需求的提升，我們還將添加更多產能。”
當前通用正在與其電池戰略合作伙伴LG化學旗下的LG能源解決方案一起，為建設電芯供應鏈做準備。雙方在2020年成立了Ultium Cells LLC合資企業，兩家公司的持股比例均為50%，該合資企業位于俄亥俄州洛德斯敦（Lordstown）的第一座工廠已進入后期建設階段，該工廠年產能為30 GWh，預計將于2022年投產。
今年4月，Ultium Cells宣布將在田納西州斯普林希爾（Spring Hill）建設第二座鋰電池工廠。預計這座工廠將為凱迪拉克Lyriq車型供應電池，該車型的生產地同樣位于田納西州。此外，部分本田和謳歌品牌的電動汽車也將獲得該工廠的電芯供應。
目前尚不清楚通用新增的兩座工廠是否依然會與LG能源解決方案共同生產，還是會與其他電池制造商合作。在經過本次產能擴建之后，預計未來通用的電芯年產能將會超過100 GWh，甚至有可能接近150至200 GWh。
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展開 三星SDI考慮在美國建設電芯工廠
蓋世汽車訊 據外媒報道，一位知情人士在7月8日透露，韓國企業三星SDI可能將在美國建立一座電芯工廠，以支持汽車行業向電動化的過渡。
（圖片來源：三星SDI）
三星SDI隸屬于三星電子，消息人士稱該公司一直在與Stellantis以及曾獲得亞馬遜與福特投資的電動汽車初創企業Rivian進行談判，三星SDI希望為這兩家汽車制造商供應電池。
消息人士透露，該公司正在考慮投資至少3萬億韓元（約26.2億美元），為Stellantis供應電池，以及投資至少1萬億韓元為Rivian生產電池。今年4月，Rivian宣布三星SDI將為其車輛供應電芯。消息人士還補充說，三星SDI尚未決定是與上述汽車制造商成立合資企業，還是獨立在美國建設電芯生產工廠。
三星SDI發言人表示：“我們一直考慮在美國的擴張計劃，但是目前還沒有作出任何決定。”他補充稱，該公司不能透露與客戶談判的細節。三星SDI當前在韓國、中國和匈牙利設有電池工廠，其客戶包括寶馬、福特、沃爾沃和大眾等汽車制造商。
在美國建設電芯工廠的決定，反應了在去年生效的美國-墨西哥-加拿大協定（USMCA）中關稅規則的變化，該協定取代了1994年通過的北美自由貿易協定（NAFTA）。USMCA要求，如果希望避免關稅，車輛中北美零部件的含量要達到75%，而NAFTA的要求為62.5%。
三星SDI的本土競爭對手LG能源解決方案以及SK Innovation此前分別宣布了各自在美國生產電動汽車電芯的計劃。
展開 保時捷考慮在德國設立多個電池生產基地
蓋世汽車訊 據外媒報道，據保時捷內部不愿透露身份的消息人士稱，該公司正在考慮在德國巴登-符騰堡州（Baden-Württemberg）的多個地方生產電動汽車電芯。
（圖片來源：保時捷）
計劃中的工廠每年可以生產100兆瓦時的電芯，足夠為大約1,000輛汽車提供動力。德國媒體報道稱，電芯生產將于2024年開始。
今年6月，還有消息稱保時捷會在圖賓根（Tübingen）建廠。除了圖賓根外，蓋爾丁根（G?rtringen）和海爾布隆（Heilbronn）附近的一個地點也在競選之列。德國媒體此前就曾報道過保時捷的電芯工廠計劃，報道稱保時捷管理委員會計劃在未來幾周內作出決定。
這家跑車制造商在今年6月宣布，該公司計劃與一個合作伙伴一起，小規模生產高性能電芯。保時捷此前發布聲明稱，他們將向新工廠投資大約數千萬美元。7月，德國巴斯夫宣布，他們已經被保時捷選為獨家合作伙伴，將與Cellforce集團一起為電動汽車開發高性能的鋰離子電池，Cellforce是保時捷與Customcells的合資企業。
為了尋求在本土生產有競爭力的電動汽車電池，多家歐洲車企都在對電池生產進行大規模投資。在本土生產電池將使他們可以規避潛在的供應鏈中斷，并降低對其他國家的電池供應商的依賴。
大眾集團CEO赫伯特·迪斯（Herbert Diess）不久前表示，該公司可以獲得足夠的資金完成其電池工廠建設計劃。大眾計劃在2030年之前與合作伙伴一起在歐洲建立6座大型電池工廠。
展開 三星增加NCA電池中的鎳含量 達到91%
三星SDI的2170圓柱形電池電芯，可用于插電式混合動力汽車和純電動汽車：
三星SDI 50G 純電動汽車電池電芯
18.15 Wh (5.0 Ah; 3.63 V)
267 Wh/kg
749 Wh/L
三星SDI 48X插電式混合動力汽車電池電芯
17.47 Wh（4.8 Ah; 3.64 V）
256 Wh/kg
721 Wh/L
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2010-2020年 美國電動汽車電池供應情況
從整體來看，2010年美國開始賣電動汽車，當時美國本土的電芯產量是很少的，隨著2018年特斯拉主導的Giga Factory模式的確立，從2018-2020年美國70%的電芯都是在美國生產的，隨著美國車企的新電池超級工廠（包括 GM-LG Chem 和 Ford- SK Innovation 合資企業）這個趨勢越來越明顯，當然美國這些電池企業也在全球采購基礎電池材料。從電池系統來看，車企一開始就進行電池模組和系統的組裝，這使得美國的Pack本土生產率達到了87%。
備注：這份報告里面披露，China’s battery cell manufacturer CATL is building its first overseas plant in Germany and is considering a U.S. factory.
圖1 美國市場新能源汽車電芯和Pack來源
第一部分 美國市場的電池存量歷史情況
從2010年至2020年，按生產地點劃分的新能源汽車市場的統計數據顯示，10年時間共有約75.9 GWh的需求量，美國本土生產的電動汽車總量為65.8 GWh，美國共裝配了67.4GWh的電池組，這里的電池差額有些在其他地方組裝之后到美國銷售。
備注：這個數據顯示美國的新能源汽車還是有一部分是出口的，
從電芯的角度來看，美國本土共生產了39.1 GWh 的電芯，日本出口過去26.8GWh，韓國7.7GWh。但是預估到2023年，美國的電池需求量就達到了80Gwh，這也是當前電池前端的礦產和資源很緊俏的核心原因，這一輪需求來自歐洲、來自美國，來自主要的三個市場都在增長。
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理想回應水銀事件；投訴榜出爐；保時捷內部人士辟謠；國軒建新廠；印度甲醇制氫獲重大突破
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國軒高科子公司擬在合肥新站高新區建設20GWh動力電池生產基地
證券時報網訊，據國軒高科消息，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與合肥新站高新技術產業開發區管委會正式簽署合作協議，擬在新站高新區建設20GWh動力電池生產基地，該基地將專注大眾汽車標準電芯的生產制造，這也就意味著大眾汽車全球首款標準電芯有望“合肥造”。
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印度理工學院開發甲醇制氫技術獲重大突破
氫能源燃料電池電動汽車 印度理工學院Rajesh博士團隊開發出甲醇制氫原型機，能夠使用甲醇制備99.999%濃度的高純氫，且將轉化速率從15ml/min大幅提升至13L/ min。據稱該技術為全球首創。
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新石器創始人余恩源：三年內投放上萬臺無人配送車
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新浪科技 7月20日下午消息，由新浪財經出品、新浪財經App及新浪科技聯合主辦的創投沙龍《財之道》第五期正式上線，本期主題是《無人駕駛，恰逢其時還是為時過早？》。沙龍上，華創資本合伙人熊偉銘、新石器創始人余恩源、擎朗智能創始人兼CEO李通、智加科技中國區總經理容力，圍繞社無人駕駛展開了深刻的討論。余恩源談到，無人配送賽道屬于低速的、貼近用戶進行服務的車，技術含量比較低，可以進行規模化落地。過去幾年，無人配送的產品功能化和商業模式閉環已經基本解決，并且建立起了模型。未來三年，他們將在這個賽道投入上萬臺無人配送車。余恩源認為，上萬臺的規模對于物流零售業來講，不管從收入，還是對社會的影響角度，都不會太大。但是對于整個行業來講，這或許可以形成一個運營標準，對社會的供求關系產生影響。
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展開 零跑T03磷酸鐵鋰電芯由國軒高科供應 續航與三元車型保持一致
日前，有消息稱國軒高科已與零跑汽車達成合作，國軒高科為零跑汽車供應電芯，并順利實現量產供貨，配套車型為零跑T03，電芯為磷酸鐵鋰電池。
對于上述消息，蓋世汽車向零跑汽車求證，零跑汽車相關負責人回應稱消息屬實，“國軒高科在給T03輕享版供磷酸鐵鋰的電芯。”
零跑汽車官網顯示，2021款零跑T03目前有豪華版、舒適版、輕享版共三個版本在售，其中，輕享版提供磷酸鐵鋰和三元鋰共兩種動力電池選擇，兩種動力電池車型NEDC續航里程均為403km，且補貼后指導價一致，均為5.98萬元。
圖片來源：零跑汽車官網
實際上，零跑T03新增磷酸鐵鋰車型并不意外。目前，特斯拉Model 3、小鵬G3、P7等純電動車型都推出了磷酸鐵鋰電池的版本。有分析認為，電芯安全關系著新能源汽車安全，三元電池雖然在能量密度上有優勢，但在安全性上并不及磷酸鐵鋰電池。出于對電池安全性、穩定性的考慮，未來越來越多車企將會選擇搭載磷酸鐵鋰電池。
也有業內人士指出，從性能角度來說，磷酸鐵鋰電池與三元電池各具千秋，而真正驅動車企轉向磷酸鐵鋰的原因在于“降本”需求。可以看到的是，宏光MINIEV、長安奔奔E-Star等低價車型均有搭載磷酸鐵鋰電池。
由此，零跑T03推出磷酸鐵鋰版本車型或也有對于安全和降本等方面的考量，至于同樣的價格和續航里程，消費者更傾向于哪個版本，上述零跑相關負責人稱，由于三元輕享版車型剛上線不久，兩種動力電池版車型還沒有拉開很明顯的趨勢。
展開 電芯薄片是今后行業趨勢
L600短刀片的結構，就支持了電池工程師，給電芯配套很強大的冷卻，結合電機余熱的利用，去實現蜂巢宣傳的“低溫無衰減技術”。冬季低溫特性，對于磷鐵電池，至關重要。
看看蜂巢在長城體系外取得的成就，也能理解為什他們在兼容性方面這么重視。最新的工信部《推薦目錄》里，采用蜂巢電芯的電動車，就有零跑T03，哪吒U/V這樣，已經站穩腳跟的新勢力，也有東風的風神E70，睿英·軒EV。插電混動方面，賽力斯和吉利都有搭載。應該講，蜂巢的發展得到了行業的認可。
不知道你有沒有發現，在各個領域，技術發展往往會形成某種“最優解”，進而開辟一個以此為特征的新品類市場，比如我們使用的手機從之前功能機時代的翻蓋和直板，發展為現在智能機時代的全面屏手機。而在動力電池領域，曾幾何時，電動汽車的電芯，只有軟包和方殼兩種選擇。特斯拉則為行業貢獻了圓柱的方案。目前，方形電池長薄化也已經成為另一種行業新趨勢，刀片電池也成為一種新的品類市場。不同企業對刀片的不同理解也帶來了不同的創新產品。
蜂巢能源除了L600短刀片電芯，這兩年還先后推出方形電池的高速疊片工藝、無鈷電池、車規級AI智能工廠等，應該說是一個年輕但敢于大膽創新的企業，對推動行業的發展還是很有意義的，值得贊賞鼓勵。
展開 百度、小鵬“殺入”又一新能源材料賽道！
【DT新材料】獲悉，近日，鋰電硅負材料公司格龍新材料（GruEnergy）完成數千萬美元A+輪融資，由星航資本（小鵬汽車戰略出資）領投，五源資本、百度風投、毅園資本共同投資。
GruEnergy于2017年創立于美國硅谷，在中國常州設有辦公室和量產工廠。目前公司的硅碳負極產品已通過了電動汽車主流電芯廠的嚴苛測試，即將大規模量產交付，純硅負極產品性能也已獲得歐美客戶的認可。
公司硅負極技術，可以幫助電動汽車電池從0充電至80%的時間縮短至8分鐘之內，循環達到3000次，首循環效率達到92%，無需昂貴的預鋰化，能量密度高達到1000-2500mAh/g（純硅），大幅度減少電池的尺寸和重量，減少鎳、鈷和鋰等昂貴材料的使用，從而降低成本。
圖片來源：格龍新材料
純硅材料理論克容量約為石墨的10倍，這就意味著，電池硅含量越高，能量密度就越大，同等容量下體積就越小。目前國內純硅碳克容量達1800mAh/g，循環性能超1000次以上，全電池體系首效超90%。
國外參與的企業包括美國安普瑞斯和3M、日本昭和電工、信越化學、日本化成以及韓國大洲等，其中最著名的是安普瑞斯，創始大佬實在太牛。
國內主要參與企業包括貝特瑞、上海杉杉、索理德新材料、石大勝華、天目先導、昱瓴新能源等，2022年規劃產能超20萬噸/年，其中有5家已經大規模出貨。
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