电车不过山海关?一场关于补能的技术之战正在打响

“电车不过山海关。”就像一个“魔咒”,年底寒流来袭,就会被拉出来讨论。原因是电池会因极端低温而变得脆弱,表现为充电性能和电池寿命的折扣。虽然我国新能源渗透率不断上升,但也呈现出不平衡的发展态势。华南地区渗透率超过30%,东北地区不到10%,也证明了这个说法不是空。

面对如此重要而又棘手的一块骨头,许多车企最近开始“电池独立”,希望通过自研、自建和自产的方式,掌握对电车核心“硬实力”之一电池的控制能力。

据统计,目前国内已经有10多家车企自主研发了电池。比如,蔚来研46105大圆柱电池;长安推出了自研电池品牌“金钟罩”;广汽阿亚恩P58微晶超级电池已经下线;36氪实现了800V磷酸亚铁锂超快充电池的量产。在公开的信息中,很多车企都在电池工厂和生产线上投资了100多亿。

有轨电车时代,“三电”是基础,车企单独建护城河是最好的方式。其中,电池系统是一辆电动汽车最昂贵的部分,业界估计为40%-60%。反过来,做好电池带来的成本下降也相当显著。

特斯拉算了一笔账。与2170电池相比,4680电池的单体容量增加了5倍,相应的每千瓦时投资成本降低了7%,总成本降低了14%。通过4680 CTC+一体化压铸工艺,可减少370个零部件,整车重量减轻10%。“电气化”不仅带动了汽车核心产品力的变革,也重塑了整个汽车产业链。蓝星清洗股票改什么名字

在当前“提高充电效率,解决续航焦虑”的永久命题下,电池是解决问题的关键,但要想获得满分,就需要在这张大地图上补齐每一块。

使用“安全、体验和成本”

争取话语权

业内普遍认为,要做好电池,要解决三个关键:电池材料、系统集成和电池管理。目前车企的技术突破主要集中在后两者。

系统集成,即电池组技术,使车企能够充分发挥对车辆产品的理解,优化电池的设计和适配。例如,上海通用五菱的沈炼电池采用其独创的MUST结构技术,将电芯、结构梁和热管理系统固定集成在一起,以实现高结构强度和高集成效率;SAIC魔方电池采用LBS卧式电芯,在电池包投影面积不变的情况下,可以通过厚度调节容纳更多电池,等等。

相对而言,深入到电池层面,车企碰壁更多。例如,特斯拉4680电池在使用新型干涂技术生产负极方面遇到了麻烦,这拖累了4680电池的产能。蔚来也更务实,坦率地说自己做研发,但把这项重资产、长期的业务交给了其他人。

面对与偏机械、偏信息的整车制造完全不同的技术体系,车企进入动力电池专业领域存在天然壁垒。除了技术上的困难,我们还要克服产能爬坡、提高良品率等诸多挑战。

这条艰难的路已经默默耕耘了三年。在位于衢州的极地电工工厂,全球首款量产800伏磷酸铁锂电池——金砖电池正在批量下线。金砖电池实现了从电芯到电池包的全栈式自研制造。

纪可衢州机电厂

为什么要投入“真金白银”自研?大多数车企出于控制供应链风险和降本增效的考虑。

电池系统是整车最昂贵的部件。近两年,碳酸锂价格呈周期性波动。随着2021年新能源汽车销量的上涨,锂盐供应端的增速赶不上需求端的增速。2022年碳酸锂现货均价逼近60万元/吨,动力电池水涨船高,OEM等中下游企业难以承受。然而,去年再次暴跌,年底跌至10万元/吨。原材料回归理性,为企业带来更多降本空。简而言之,车企完成电池自造、深入上游、垂直整合产业链,是掌握话语权的筹码。

通过对电芯组成、电池封装设计和智能化、集成化生产线的优化,金砖电池实现了同性能三元锂电池,每千瓦时综合成本降低14.8%。整体生产效率提高了40%。

据悉,衢州工厂从开工到投产用时15个月,其中包括约半年的电池产能爬坡时间,这表明其优于友商同期的产能。一个共识是,只有提高规模,才能更好地控制成本。衢州极地电站一期工程已投资24GWh容量。金砖电池发布仅两小时后,007的订单就迅速上升,这足以说明电池的重要性。

看来自研自产电池虽然前期投入成本高,但后期可以给车企一定的议价能力,而且自产能力越强,议价能力越强。

否则,在供应链端,车企面临高昂的电池采购成本。在市场方面,与此同时,我们必须“滚动”价格,我们不想在配置上妥协,因为它最终会传递给用户体验。“电池容量低;充电速度慢;考试不怕被绑,还在路上烧。”一个笑话,同时道出了造车和开车的心酸。自研自产是守住“底线”的方法。

金砖电池交出了一份怎样的答卷?

氪金砖电池的产品特性

首先,金砖电池突破了体积利用率的天花板,提升了电池容量。

36氪决定采用磷酸亚铁锂,其在热稳定性方面具有天然优势,但同时也面临着与三元锂电池相比性能不佳的问题,如能量密度低。金砖电池已经完全转变为电池包结构,采用电芯、上盖和底板的“紧凑夹层结构”,以释放电芯仓的垂直高度;电池之间采用了aerospace空超薄热障材料;电池底部采用了一体式液冷托盘,取代了传统的水管结构。与传统设计相比,金砖电池的采样电路总长度缩短了157米,核心部件数量减少了35%,电池的质量能量密度提高了10%以上。

通过电池包结构的优化,金砖电池的最高体积利用率达到了83.7%,甚至突破了三元锂电池刚刚突破72%的天花板。

世界上最高的卷利用率

其次,金砖电池加速充放电,带来极致的补能体验。通过800V充电站,金砖电池的最大充电功率可以达到500kW,最大充电速率可以达到4.5C,并且可以充电15分钟,即购买一杯咖啡的努力可以增加500公里的续航里程。同样,放电也很快,配备金砖电池的极氪007实现了3秒零加速。金砖电池不怕低温。根据实测,在零下20度时的能量保留率接近89%。与市场上的同类产品相比,充电速度提高了四分之一。

一块砖可以在一瞬间穿越数千英里。

而且,极氪以其安全性而自豪。氪的累计交付量已超过20万辆,成为全球唯一的电池零自燃记录保持者。2024年,氪星将实现23万辆的年交付目标,挑战更高的安全纪录。在极芯电池包的基础上,金砖电池的安全性能进行了升级,从八大热安全保护技术到高压绝缘材料,使金砖电池经受住了“超压穿刺测试”、“240秒火烧”和“浸水、火烧、冰冻、拖拽、滚动和跌落的连续极限测试”。市场营销案例分析题答题模板

氪金金砖电池的八项安全措施

对于氪金来说,还有另一层含义。

闭环能量补充体验,打造能量补充生态

很多时候,用户只会问:“能不能快一点充电?”“快,只是一个维度,但也真正提升了用户的整体补能体验。”极氪CEO安聪慧表示。

充电桩网络的建设是有轨电车体验的延伸。虽然充电桩一直在发展,建设速度也在加快。但仔细观察,“绝对数量”的逐年增加并不直接等同于真实的经验。

截至2022年底,充电桩数量达到520万个,其中公共充电桩179万个,私人充电桩341万个。新能源汽车保有量为1310万辆,这意味着969万辆没有私人桩的新能源汽车只能由179万辆公共桩提供服务。对于这部分车主来说,“车桩比”为5.4:1。工信部表示,要实现2025年车桩比2:1、2030年车桩比1:1的目标还有很长的路要走。

此外,充电桩整体分布不均,呈现东少西多、南密北疏的布局。根据中国充电联盟统计数据(截至2023年10月),公共桩数量排名前十的省份分别为广东、浙江、江苏、上海、湖北、北京、山东、安徽、河南和四川,这些地区公共桩建成比例为71.6%。

在用户最焦虑的高速场景中,根据交通运输部的数据,截至2022年8月,近一半的高速服务区尚未建设充电设施;高速充电桩保有量占全国公共充电桩总量不到2%,平均每个服务区只有4个左右的充电桩。

大功率快充是主流车企的做法,用于解决基础设施仍在建设中带来的痛点。

极氪充电桩在2021年铺设:2021年,360kW极充V1;2022年,600千瓦将与V2实现完全充电;2023年,800kW充满电V3每年都在以很快的速度更新。

极端氪极填充V2和V3超快速桩填充

难得的是,它不同于许多车企的做法,即打造收费过高的车型并重建基础设施。36氪对充电桩技术和网络的超前布局来自于对电池技术趋势的预判。极氪智能科技副总裁谢世斌表示:“两年前,我们铺设了适用于800V的V1充电桩。也就是说,我们的800 V充电桩等800V车辆等了两年。”没有了高倍率电池,高压快充很难发挥真正的作用。

“当推出高充电V1时,电池的充电速率仅为1.2C左右。如果以1.2C或1.6C的充电速率充电,一个360kW的桩可以满足2-3辆车的充电需求。”如今,800kW的桩完全可以支持6C电池的充电。

打开这张能量补充地图。截至2023年底,氪空间共建成436座极限充换电站,覆盖全国102个城市,提供2409个极限充换桩。在建站理念上,36氪将基础车主热力图与大数据智能选址模型相结合,经过计算后提出“未来三年数千站数千桩”的规划,并可在15分钟内解决补能需求。除了自建之外,极氪还与35家公共运营商合作,并积累了超过61万支第三方充电枪,使这张地图不断庞大和完整。极氪对此很有信心。如果“千站千桩”建成,在充电和再充电领域将有利可图。6520数字爱情含义

极氪千站万桩计划

只有在各个节点上发力,才能形成用户的补能体验闭环。因此,另一层含义是,金砖电池和氪金007“重振”了氪金三年打下的“基础”。接下来,“电池、汽车、桩”三位一体将带来补能体验的改变。当“超快充电”贯穿上述整个链条时,也许是关于“什么时候充电能比加油更快?”这个困境,才有了答案。

我刚刚又做了一个正确的判断。

回顾过去,当2020年发布浩瀚架构时,它将具有800V能力。CEO安聪慧坦言:“当时大家都有很多疑问。目前,氪金已全面实现三电800 V电机、电控、电池的全栈能力。

随着汽车行业正在发生的变化,未来的车辆架构将融入域内,软硬解耦的电气架构将不断演进,这将推动电气化系统和智能系统的持续跨链集成。汽车企业垂直整合供应链越来越重要。这是传统燃油车时代从未出现过的场景。

一方面,与生态伙伴整合更丰富的产业链上下游资源;另一方面,背靠吉利,拥有稳定的供应链和强大的议价能力。虽然成立仅三年多,但氪的布局已经初见成效。只有掌握“话语权”,才能不断刷新行业标准。

氪金001最早使用100度电池;搭载自研高性能永磁同步双电机,零百加速仅需3.8秒;从闪电切换到DTCS智能防滑;再到四电机分布式电力驱动、高性能碳化硅电机和ZVC转矩矢量控制,氪智能驱动系统不断发展。

同时,这些也让氪星刷新了新能源行业的安全纪录和市场交付纪录——从0到10万台,氪星用了18个月,从10万台到20万台,氪星仅用了8个月。可以预见,随着产品的快速迭代和交付量的增加,其规模效应将显现,成本控制能力将日益增强。

回过头来看,这些决定性的时刻可以归功于技术自信和明确而长期的战略。毕竟在大浪淘沙的时代,长期主义者总能尝到甜头。

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