文/伊萬
隨著電動化浪潮席卷全球,傳統(tǒng)車企的轉(zhuǎn)型趨勢已經(jīng)勢不可擋。而在這一輪向電動化轉(zhuǎn)型的進程中,催生了一批像寧德時代一樣的新型零部件供應商,成為汽車供應鏈上的重要一環(huán)。
提起傳統(tǒng)車企的電動化轉(zhuǎn)型,大眾是繞不過的。早在2015年,大眾就決定要進行全面化轉(zhuǎn)型,而且還耗巨資打造了一個純電動的MEB平臺,目前該平臺的首款車型和第二款車型已經(jīng)開始量產(chǎn)交付。與其他傳統(tǒng)車企相比,大眾集團的動作更快。
在轉(zhuǎn)型過程中,大眾集團也認識到了動力電池供應不足和充電設施不完善的問題。2021年3月15日,大眾舉辦了第一屆“Power Day”(動力日)。在Power Day上,大眾CEO赫伯特·迪斯及其他高層針對大眾新能源汽車的整體布局,主要瞄準了電池供應和充電問題。
具體來看,產(chǎn)能方面,大眾要在歐洲建造6個電池工廠,每個電池工廠的產(chǎn)能達到40GWh,前期與供應商合作生產(chǎn),后期不排除親自下場的可能。
在電芯方面,大眾集團將采用智能化的標準電芯,從2023年開始至2030年,將覆蓋大眾汽車集團旗下80%的電動車型。入門級電動汽車的動力電池成本將會下降50%。
此外,從大眾Power Day上的消息看,其標準電芯會采用方形電池。目前來看,全球方形電池的主要供應商也都集中在中國,寧德時代為大眾供應的大概率就是方形電池。
根據(jù)歐盟綠色協(xié)議,到2030年,大眾的純電動車型,在集團當中的占比將會達到60%,光是在歐洲,電池需求量就達到240GWh/年。
為了滿足這一需求,大眾計劃建立6家超大型動力電池工廠,每個工廠的平均年產(chǎn)能是40GWh。首家工廠將是與Northvolt合作的電池廠。
在2023年,大眾與Northvolt合作的瑞典工廠,將會有40GWh的產(chǎn)能投產(chǎn),這些產(chǎn)能將主要用于該集團旗下的豪華車。
該公司表示,預計前兩家工廠將設立在德國的薩爾茨吉特和瑞典的謝萊夫特奧,在2025年前投產(chǎn);2026年,第三座工廠將設在西班牙、葡萄牙或法國;2027年,將會在東歐波蘭或捷克興建第四個40GWh的動力電池工廠。
作為電動汽車的成本大頭,大眾希望進一步壓縮電池成本的占比,其采用的方式是標準化電芯。
大眾方面表示,他們希望集團旗下80%的車型能夠應用標準化電芯,20%的車型可以采用非標準化電池設計,這樣能實現(xiàn)規(guī)?;б妗4送?,大眾強調(diào),80%車型的電芯標準化是基線,不能妥協(xié)。
在電池降低成本方面,大眾也有著明確的計劃,他們將量產(chǎn)車型的電芯成本降低30%,入門級車型的電池成本降低50%。
大眾計劃從設計、制造、材料等方面降低成本:電芯設計上降低成本15%,制造過程降低10%的成本,電極成本降低20%,在電池系統(tǒng)方面也有5%的成本降低空間,最終可將電池成本降低50%以上。
大眾集團科技董事會成員Thomas Schmall表示:“我們的目標是將電池生產(chǎn)成本降至每千瓦時100美元以下。多數(shù)專家認為,這將使人們使用電動汽車的成本與燃油汽車大致相同?!?/p>
除了在電芯領域進行優(yōu)化以外,大眾集團還計劃對電池系統(tǒng)結構進行優(yōu)化,采用CTP(無模組電池包)和CTC(一體化電動底盤)方式,目標是將電芯直接裝車。
大眾方面的最終目標,是將電芯直接裝載到車型當中,不需要有中間的電池組的裝配。大眾認為,這樣的方式將大為降低結構的復雜性,在輕量化方面的表現(xiàn)更為卓越,還可以獲得更長的續(xù)航里程。
值得關注的是,寧德時代就是CTP和CTC的重要倡導者。
2019年在德國法蘭克福國際車展上,寧德時代推出了全新的CTP高集成動力電池開發(fā)平臺。寧德時代稱,由于省去了電池模組組裝環(huán)節(jié),較傳統(tǒng)電池包,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,電池包零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,電池包能量密度提升了10%-15%,將大幅降低動力電池的制造成本。
2020年8月,寧德時代董事長曾毓群也透露了其正在與客戶聯(lián)合研發(fā)CTC技術的消息。寧德時代方面表示,在2025年前后推出第四代高度集成化的CTC電池系統(tǒng);2028年前后有望升級為第五代智能化的CTC電動底盤系統(tǒng)。
寧德時代的這兩種技術與大眾在Power Day上提到的技術極為類似。
在電池路線上,大眾的布局也非常豐富,涵蓋了磷酸鐵鋰電池、高錳電池、鎳鈷錳三元電池以及固態(tài)電池,并且對電池的回收方面也有布局。
大眾方面認為,磷酸鐵鋰電池最大的優(yōu)勢是成本,續(xù)駛里程方面稍微有些劣勢,但由于其技術成熟且經(jīng)過充分驗證,因此對于低續(xù)駛里程的車型來說是非常有前途的技術。
高錳電池也非常有前途,由于其鎳含量低且不含鈷,成本方面優(yōu)勢明顯,續(xù)駛里程也具備相對優(yōu)勢,具有較大的應用空間。
材料層面,大眾方面認為硅基材料比石墨性能更好,可以增加10%的續(xù)駛里程,充電時間也更短。
目前的電池技術可以做到60分鐘充滿,35分鐘充至80%;下一步是50分鐘充滿,20分鐘充至80%。
大眾認為,固態(tài)電池是未來車輛動力電池的終極形態(tài),因為其有更高的性能和更低的成本。大眾計劃,將隔膜從多孔隙隔膜變?yōu)樘沾筛裟ぃ皇褂靡簯B(tài)電解質(zhì),負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。采用固態(tài)電池后,車輛從10%-80%的充電時間縮短到12分鐘。
此外,大眾集團非常注重電池回收。在回收方面,大眾采用濕法冶金工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊電池95%的原材料回收。
為了回收電池,大眾建了一家專門回收動力電池電芯的工廠,已經(jīng)在2021年1月份投產(chǎn)。
除了電池之外,充電的便捷性,也是決定電動汽車能否快速普及的決定性因素。
大眾方面認為,充電便利性和里程焦慮是消費者接受電動汽車的最大障礙。大眾在中國的解決方案是合作運營充電設施。如同一汽、江淮以及星星充電打造的CAMS充電站。
目前看來,大眾已經(jīng)在北京、成都和深圳三座城市布局了40個超級充電站,充電功率介于120千瓦到180千瓦之間,共建立了255座充電站,包括1800個充電樁。
到2025年,大眾計劃在中國擴增充電樁數(shù)量至17,000個,配備120千瓦至180千瓦,乃至超過300千瓦的大功率充電樁,并將覆蓋中國絕大部分城市。
在北美,大眾主要的充電樁運營商為Electrify America。截至目前,已經(jīng)有500多個超充站,在2021年底,將會有800個超充站,3500根超充樁。
在2025年,該公司在北美也將擁有1.7萬根超充樁。
在歐洲,Ionity是大眾主要的充電網(wǎng)絡服務商。該公司由大眾乘用車、奧迪、保時捷、福特、戴姆勒、寶馬共同組建。
截止到2020年,Ionity已經(jīng)布局了325個超充樁。
從大眾“Power Day”上發(fā)布的信息來看,大眾對方形電池有所側(cè)重,這就意味著對以軟包為主的LG化學和SKI的倚重將有所下降。
根據(jù)路透社的報道,大眾汽車已決定在兩年內(nèi)實現(xiàn)電池供應鏈的大換血,根據(jù)這家德國制造巨頭目前的電池技術戰(zhàn)略,未來韓國的電池供應商將在很大程度上被排除在新的采購列表之外。
在業(yè)內(nèi)人士看來,之所以會有這樣的變化,或與SKI及LG化學在美國的知識產(chǎn)權官司有關。這場官司威脅到大眾汽車集團在美國田納西州工廠的電動汽車生產(chǎn),引起大眾的不滿。
媒體報道顯示,2019年9月,LG化學提起專利侵權訴訟,稱其競爭對手SKI侵犯了與其電動汽車鋰離子電池技術相關的四項美國專利。同月,SKI也在另一起訴訟中指控LG侵犯其電動汽車電池專利。
這導致大眾必須要切換供應商,雖然時間上完全來得及,但是必然會投入新的成本,這也給了其他供應商介入的機會,想必寧德時代抓住了這次機會。
從發(fā)布會看,大眾的標準電芯選型是方形電池,這對很多中國動力電池廠商來講是利好。尤其是寧德時代,在業(yè)內(nèi)深耕方形電池,同時也是大眾的重要供應商之一,很可能成為獲益者。而韓國LG、SKI所走的軟包電池路線,將受到打擊。
從近期的媒體報道來看,大眾也確實在加深和寧德時代的合作。路透社報道顯示,三位知情人士透露,大眾集團正在計劃放棄與韓國LG化學和SKI的合作,將更多地轉(zhuǎn)型寧德時代的產(chǎn)品。韓聯(lián)社在2021年3月16日的一則報道也有類似表述。而就在當日晚間,大眾集團CEO迪斯在接受中國媒體采訪時也表示:“我們與寧德時代有了大量的合作,并同時和國軒高科保持著合作,以取得更多的電池來源?!?/p>
從上述消息來看,大眾Power Day之后,寧德時代預計將會獲得更多訂單。目前,寧德時代也在德國建立動力電池工廠,未來或許會直接向大眾供貨。