鉅大LARGE | 點擊量:590次 | 2019年03月02日
車企為什么要考慮電池“多版本配置”
1月14日,上汽大通EV30系列產(chǎn)品發(fā)布會在海南博鰲舉行。
“全鋁車身框架設(shè)計,減重200公斤、多版本電池及容量、面向城市快遞物流EV30上市······”這個車型帶來的亮點還真不少。
作為一名電池系統(tǒng)集成設(shè)計工程師,我最關(guān)注的是其“多版本電池”特點。這里的“多版本”含義,指的是同容量電池,由不同電池廠商做配套。我們可以來看看下圖,直觀感受一下。
如果不想被寧德時代“綁架”,車企應(yīng)考慮電池“多版本配置”
為什么上汽大通EV30會采用盟固利和上汽時代兩個牌子的電池呢?
負責(zé)上汽大通電池和動力總成開發(fā)的姜煒博士,給了一個非常務(wù)實的答案:“能解決電池供應(yīng)的瓶頸問題”。目前,國內(nèi)整車廠在推出新能源車型產(chǎn)品時,最大的痛楚,莫過于電池的穩(wěn)定供應(yīng)輕則出現(xiàn)質(zhì)量問題,重則出現(xiàn)斷供難題,以至于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能跟不上市場需求。最近,已有多家車企營銷負責(zé)人表示,由于跟其合作的優(yōu)質(zhì)電池廠家供貨不足,他們很多訂單都無法及時交付。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不過,上汽大通EV30的這次嘗試,讓我認識到,平臺化的多版本電池配套模式,或許可以解決電池的“供應(yīng)瓶頸”,也能促進電池行業(yè)的正向發(fā)展。
高端電池產(chǎn)能不足,車企被寡頭“綁架”
目前,動力電池技術(shù),還做不到傳統(tǒng)燃油車零部件的成熟狀態(tài)。問題主要集中在功能安全低、效能低、環(huán)境適應(yīng)性能力差。關(guān)于安全方面,歐陽明高在今年1月份舉辦的中國電動汽車百人會演講中也客觀的指出,“目前完全杜絕單體電池?zé)崾Э夭惶F(xiàn)實”。熱失控是嚴重的安全問題,而單體電池的安全是最基本的安全單元,因此,電池的功能安全風(fēng)險仍然在很大程度上是存在的。
這種風(fēng)險的存在,增加了電池產(chǎn)品品質(zhì)達標難度,也導(dǎo)致了配套資源的極度不平衡。倒三角形的供應(yīng)鏈現(xiàn)象,得不到改觀和解決,這也是全球難題。
全球市場,動力電池90%以上的產(chǎn)能集中在中日韓三國。在中國,2018年全年,,寧德時代裝機總電量占比達40.7%,比亞迪動力電池裝機量占比為19.4%,這兩家頭部企業(yè)的裝機量就占據(jù)了整個市場份額的60.1%。因此,可以毫不夸張地說,電池需求方的整車企業(yè)已被電池寡頭“綁架”。而在電池供方,高端產(chǎn)品供應(yīng)不足,低端產(chǎn)品過剩,一熱一涼,供需出現(xiàn)極度不平衡狀態(tài)。
在這種情況下,有條件的整車廠都選擇了捆綁電池廠或合資PACK廠,最為典型的例子,是多家整車企業(yè)先后跟寧德時代合資建廠或達成戰(zhàn)略協(xié)議。整車企業(yè)缺乏“可靠”的配套,已經(jīng)形成恐慌心態(tài)。
多電池版本配置,很好地規(guī)避了供應(yīng)鏈風(fēng)險
受制于開發(fā)成本限制,一直以來,整車廠并沒有真正執(zhí)行多家供應(yīng)商提供配套的原則。這其中的主要原因是成本問題,成本和配套的數(shù)量需求有真接關(guān)系。
中國作為新能源市場的主戰(zhàn)場,真正市場啟動是從2015年,“在2014年,習(xí)近平總書記親自確立了發(fā)展新能源汽車強國戰(zhàn)略,開啟了中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化新階段”(摘自2019年歐陽明高,百人會演講)。
也就是說,2015年才是各整車廠發(fā)力量產(chǎn)推向市場的時間節(jié)點。從這節(jié)點開始,配套的電池下游企業(yè),才真正的步入供應(yīng)正軌。
這幾年來,中國電動車汽車已經(jīng)取得了飛躍式的發(fā)展。中國目前有近500家電動車生產(chǎn)企業(yè),需求是旺盛的。但是,對于配套的電池企業(yè),有市場預(yù)測:目前現(xiàn)狀是,中小電池企業(yè)產(chǎn)能利用率不足10%,到2020年,相當數(shù)量企業(yè)或?qū)⒈惶蕴鼍?,僅能存活下來的,估計不足20家。而另一方面,由于高端產(chǎn)能供應(yīng)不足,也妨礙了電動汽車的進一步發(fā)展。
最為典型的問題是,優(yōu)質(zhì)電池的“斷供”,“供貨緊張”。比如,松下給特斯拉供貨,一段時間,也出現(xiàn)了產(chǎn)能不足的問題。而在國內(nèi),這樣的案例就太多了,業(yè)內(nèi)人士都心知肚明。
背后的問題,也令人揪心。例如,當電池廠提供的產(chǎn)品,出現(xiàn)壓差增大,超出要求時,為了維持生產(chǎn)和裝車進度,不得不讓步接收不合格電池,這是一種何其不負責(zé)任的做法!因此,如果能讓多家電池廠家配套供應(yīng)電池,只要達到整車廠技術(shù)要求即可,這不但能緩解供應(yīng)鏈緊張的局面,還能變向提高產(chǎn)品質(zhì)量。何樂不為呢!
從EV整車成本分析,電池成本占到30~40%,是扛了成本的大頭。如果整車長選擇配置多個版本的電池,由于各版本電池成本差價很大,那么對于消費者,就會多一些價格選擇,這自然是好事,同時也有利于整車廠搶占細分市場。
此外,這種做法,對于電池行業(yè),也極為有益。因為它增加了配套機會,實現(xiàn)技術(shù)互補,更有利于電池技術(shù)進步。電池的很多工藝,例如化成、老化擱置等,都是消耗時間不可缺少的環(huán)節(jié),更多的訂單,壓在幾個電池企業(yè)身上,個人臆斷,對于企業(yè)本身也是不利的。在給整車配套機會上,如果拉動更多的其它電池企業(yè)產(chǎn)能,往大的方面講,從電池行業(yè)整體進步到企業(yè)自身發(fā)展,確實是有利的事情。
多家電池配套車型項目,也會促使技術(shù)目標不斷得到修正和清晰,技術(shù)互補優(yōu)勢是明顯的。
電池模塊化“理念”,是動力電池進步趨勢
2018年,大眾轉(zhuǎn)向電動化的動作極為引人關(guān)注。
大眾的MEB電動平臺模塊化,應(yīng)該更傾向于一種理念,是一種設(shè)計方向和思路,包括可見的實體結(jié)構(gòu),不可見的策略方式即平臺化。最終的目的,是要符合成本的要求。例如,“大眾的新平臺沒有使用新型材料來減輕重量。工程師們考慮過碳纖維,但認為它達不到該公司為這些汽車制定的高產(chǎn)量、低成本的目標。即使是鋁的使用也很有限,MEB的底盤大部分是用高強度鋼制造的”。
大眾負責(zé)電動汽車的董事會成員托馬斯·烏布里希(ThomasUlbrich)表示:“我們將為數(shù)百萬人而不僅僅是百萬富翁制造電動汽車。”
大眾的中國市場計劃,非常激進和高調(diào),將在中國投放30款以上純電動產(chǎn)品,在2020年在中國市場交會40萬輛,這些底氣,就是來自技術(shù)領(lǐng)先成熟的模塊化電動平臺MEB。
MEB平臺的電池,只是實現(xiàn)了“多容量”版本:“全新的大眾MEB電池組將使用嵌入汽車底部的矩形電池組。大眾汽車將為這些電池組提供兩種不同的容量,低端約48至62千瓦時,高端約80至82千瓦時。根據(jù)歐洲WLTP的效率評級,這款車的行駛里程應(yīng)該在330至550公里(205至342英里)之間?!保▉碜跃W(wǎng)絡(luò)信息)
目前,關(guān)于MEB平臺的電池系統(tǒng),可獲得的信息還很有限,其模塊化的特點,還有待于進一步研究分析。但是,如果把模塊化理念推而廣之,以同容量電池多版本配置補充其“多容量”版本策略,也并非沒有可能。
小結(jié)
最后,我不得不承認,以上所有的分析,只是一廂情愿式的,我們還需要靜觀消費者的反映和感受。但是,在“去補貼”大形勢下,對成本較高的電池,多一些探索應(yīng)用,多一些和消費者的親和,肯定是正確的。
從技術(shù)角度,也迫使電池向低成本創(chuàng)新和進步。低成本不代表低質(zhì),低質(zhì)的電池肯定是死路一條。只有從技術(shù)角度創(chuàng)新,不斷熔入模塊化、標準化理念,才是一條發(fā)展之路。
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