小鵬汽車(chē)仲亮：新一代電動(dòng)平臺電芯，會(huì )大規模切換為鐵鋰電池
【電池中國 11月30日
上海訊】11月28-30日，由武漢逸飛激光股份有限公司總冠名的“第八屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )(CBIS2023)”在上海舉辦。本屆峰會(huì )由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )、電池中國網(wǎng)主辦，動(dòng)力電池應用分會(huì )、東陽(yáng)光、無(wú)錫先導智能裝備股份有限公司等承辦。本屆峰會(huì )主題為“服務(wù)·合作·共贏(yíng)一一擁抱‘新全球化’大時(shí)代”，來(lái)自國內外新能源汽車(chē)、動(dòng)力電池、儲能產(chǎn)業(yè)鏈超1000位代表共話(huà)全球化背景下產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
光大激光冠名的“創(chuàng )新激發(fā)產(chǎn)業(yè)內生動(dòng)力”專(zhuān)場(chǎng)論壇上，小鵬汽車(chē)電池系統高級總監仲亮發(fā)表了題為“面向新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)與創(chuàng )新”的主題演講。
以下為演講內容：
大家好，今天下午最后一個(gè)演講，人還是挺齊，感謝大家堅持了一下午，我來(lái)自小鵬汽車(chē)，感謝組委會(huì )今天給我這個(gè)機會(huì )和大家分享一下我們對動(dòng)力電池創(chuàng )新開(kāi)發(fā)的一些情況。
剛才聽(tīng)了其他同行的演講，大家在每一個(gè)細分領(lǐng)域都做了很多的創(chuàng )新工作，比如在設備、電池材料、電芯上，我們作為一個(gè)主機廠(chǎng)，直接把整車(chē)交給消費者，這樣的一個(gè)角色和職責，就決定了我們對創(chuàng )新的理解和電池產(chǎn)業(yè)鏈細分市場(chǎng)可能有一些不一樣的地方。
汽車(chē)廠(chǎng)幾十萬(wàn)個(gè)零部件不可能一個(gè)一個(gè)自己開(kāi)發(fā)，我們很多情況是從供應商那里把好的東西買(mǎi)過(guò)來(lái)，組裝在一起。我們把這個(gè)東西買(mǎi)過(guò)來(lái)自己要有什么技術(shù)創(chuàng )新?我們創(chuàng )新是什么呢?我能買(mǎi)，別人也可以買(mǎi)，所有人都可以買(mǎi)好的電池、輪胎、玻璃。對于我們主機廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，我們要做哪些創(chuàng )新呢?我的理解是，主機廠(chǎng)要做關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵零部件的創(chuàng )新，以及集成整合技術(shù)。
創(chuàng )新最終的目的要帶來(lái)兩點(diǎn)：第一點(diǎn)帶來(lái)技術(shù)差異化;第二點(diǎn)帶來(lái)成本優(yōu)勢。
今天演講內容有四個(gè)部分：介紹一下小鵬汽車(chē)和我們的技術(shù)平臺，第二部分介紹小鵬汽車(chē)SEPA2.0(扶搖架構2.0)技術(shù)創(chuàng )新平臺，第三部分享一下小鵬汽車(chē)下一代創(chuàng )新的方向，第四部分做一個(gè)總結。
小鵬汽車(chē)是專(zhuān)注未來(lái)出行的科技公司，技術(shù)上我們做了很多的探索，現在一共有6款在售的車(chē)型，G6車(chē)型今年4月份在上海車(chē)展上市，6月份開(kāi)始交付;現在小鵬汽車(chē)有一款新車(chē)在廣州車(chē)展上市——X9，是一款MPV，大家對MPV感興趣的話(huà)可以去看一看，是一款性?xún)r(jià)比非常高的產(chǎn)品。
截止到今年Q3，小鵬汽車(chē)汽車(chē)交付超過(guò)33萬(wàn)輛，最近月銷(xiāo)量已超過(guò)2萬(wàn)輛。
今年Q3我們對外有兩個(gè)重要的合作：一個(gè)是與德國大眾汽車(chē)的合作，德國大眾汽車(chē)入股了小鵬汽車(chē)，現在有4.9%的股份，接下來(lái)會(huì )用小鵬G9平臺為大眾開(kāi)發(fā)兩款面向中國市場(chǎng)的電動(dòng)汽車(chē)。另外我們與滴滴出行簽了戰略合作，把它自研車(chē)型的平臺并入到小鵬平臺，后面雙方在To B市場(chǎng)端會(huì )有合作。
小鵬汽車(chē)的技術(shù)平臺叫扶搖架構2.0，它是整車(chē)架構的平臺，包括域、自動(dòng)駕駛、高壓系統、電池等等，我們自研的系統車(chē)載的智能系統是我們AI的一套系統，前后一體式鋁壓鑄車(chē)身，小鵬不是第一個(gè)做一體化壓鑄的車(chē)企，但是小鵬是第一個(gè)前后都做了一體化壓鑄處理的車(chē)企。
800V高壓的系統：小鵬汽車(chē)應該是國內做得比較多800V的系統，現在電池往快充方面走的越來(lái)越多，趨勢也是往3C、4C、6C在走，基本上都要配合800V才可以做，800V早期的時(shí)候大家討論它的成本，現在如果電池要做4C或者6C，800V已經(jīng)是一個(gè)必要條件。
CIB車(chē)身一體化技術(shù)：我們把電池包上殼體和整車(chē)的底板集成到一起，這個(gè)技術(shù)在小鵬G6車(chē)型上已經(jīng)應用了。
800V的碳化硅平臺：在電驅里面非常核心的一個(gè)是電控單元，電控單元里面800V現在用的碳化硅比較多，它決定了成本和效率，這個(gè)平臺也是我們團隊自研的。配合著(zhù)快充、超充和熱管理系統(整車(chē)的熱管理和電池包的熱管理)。
小鵬現在新推出的量產(chǎn)車(chē)型都是基于扶搖架構的2.0生產(chǎn)的。
下面稍微詳細說(shuō)一下SEPA2.0在電池方面的創(chuàng )新，目前該架構主要聚焦低成本、長(cháng)續航、快充這些目標。
首先我們考慮的是平臺化，我們希望用最少規格的電芯覆蓋最多的車(chē)型，這對企業(yè)來(lái)說(shuō)是有極大意義的。我們之前碰到過(guò)一些情況，一個(gè)車(chē)型一個(gè)配置，一個(gè)車(chē)型一款電芯，有的時(shí)候A車(chē)賣(mài)得好，A車(chē)的電池不夠，但是B車(chē)的電池卻很富裕，導致庫存較大。
平臺化是一個(gè)非常好的解決上述問(wèn)題的方式，它不但解決了主機廠(chǎng)的產(chǎn)能問(wèn)題，也解決了供應商的產(chǎn)能問(wèn)題，更能給用戶(hù)帶來(lái)更具性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品，這是一個(gè)三方共贏(yíng)的模式。
首先我們做了一個(gè)平臺化的電芯體系，未來(lái)小鵬汽車(chē)的電芯大部分都使用標準化的電芯。
第二個(gè)是電池體系的選擇。2022年磷酸鐵鋰市場(chǎng)占比在60-70%，今年可能會(huì )升至70-80%，越來(lái)越多的主機廠(chǎng)和電池企業(yè)將項目往鐵鋰切換。過(guò)去幾年，國外主機廠(chǎng)一直非常堅定走高鎳三元，但現在海外的主機廠(chǎng)和電池企業(yè)也開(kāi)始布局鐵鋰的技術(shù)和項目。作為國內的主機廠(chǎng)，小鵬現在已經(jīng)推了下一代的平臺，會(huì )大規模會(huì )切換到鐵鋰。
下一代平臺采用磷酸鐵鋰，將實(shí)現三個(gè)維度提升：第一續航要保證700公里，用磷酸鐵鋰實(shí)現700km續航基本上滿(mǎn)足了大部分的車(chē)型;第二充電至少是3C以上，3C或者4C;第三，成本，磷酸鐵鋰天然的成本比三元有優(yōu)勢，不單單是電芯的材料成本，總包的成本也會(huì )有一定的優(yōu)勢，這是我們這一代關(guān)注的三個(gè)點(diǎn)。
剛才已經(jīng)講了邏輯，電芯層面為了把這個(gè)事情做好，從材料、極片、電芯、電池包我們都做了一些研發(fā)和創(chuàng )新，特別是鐵鋰做3C，明年我們會(huì )有新的技術(shù)用上，比如說(shuō)梯度電極以及新材料方面的一些創(chuàng )新。
我們主機廠(chǎng)做的是電池包的設計，也有自己小的電芯研發(fā)團隊和實(shí)驗室，做一些材料極片電芯方面的驗證，但大部分工作是和電芯供應商一起做的。
快充、超充的安全，小鵬在電氣結構方面也做了很多工作。比如系統設計的一些創(chuàng )新，比如說(shuō)三重保護系統，無(wú)線(xiàn)束化，線(xiàn)束某種程度是必須需要的，但是它增加了重量、成本和占用空間，我們把很多電子零部件、安全保護件、采樣電路做相應的集成，盡量減少線(xiàn)束的使用，包括增加焊接比例，降低成本。
電池安全我們主要有三個(gè)方面：第一是電芯的本征安全，取決于材料和生產(chǎn)制成的工藝管控，首先材料、電芯本征及生產(chǎn)是安全的，質(zhì)量是穩定的。如果一旦出現了失效就到了下一個(gè)階段被動(dòng)安全，一旦有一顆電芯發(fā)生了熱失控我們能不能做到總包的NP，在被動(dòng)安全上小鵬也做了很多工作。第三個(gè)層面就是主動(dòng)安全，更多是預警，提前幾天、幾個(gè)月或者提前半個(gè)月判斷出電池包模組有風(fēng)險，提前識別風(fēng)險。
這些方面我們都做了很多工作，對我個(gè)人而言我覺(jué)得很多工作要在本征安全上做。被動(dòng)安全是我們要滿(mǎn)足和創(chuàng )新的要求，我們企業(yè)的標準Pack總包可以做到24-48個(gè)小時(shí)NP。
主動(dòng)安全方面，我覺(jué)得我們在行業(yè)里面做得還是不錯的，小鵬有大數據平臺，基于大數據平臺的故障分析，可以大幅降低售后成本。這一塊今天跟三年前相比，今天做得已經(jīng)非常好，但我個(gè)人覺(jué)得這一塊還有更大的潛力可以挖掘。
下一代技術(shù)往哪一個(gè)方向走?我們也在思考，目前也沒(méi)有一個(gè)準確的結論。小鵬主要是配合著(zhù)自己的技術(shù)進(jìn)程，特別注重用戶(hù)的需求和用戶(hù)的反映。真正的終端用戶(hù)需要什么是主機廠(chǎng)要考慮的。如果用戶(hù)不需要6C，主機廠(chǎng)硬給他是沒(méi)有意義的，用戶(hù)真正需求是什么，用戶(hù)的想法也是隨著(zhù)智能化和電動(dòng)化的到來(lái)，包括充電設施的普，想法在不斷變化的，我們主機廠(chǎng)也是根據消費者不斷變化的想法持續進(jìn)行探索。
現階段，行業(yè)里面都在加碼充電效率，充電速度現在走得越來(lái)越快，預計明年就會(huì )有很多車(chē)型要配套4C技術(shù)。6C充電到底上不上，還是一個(gè)問(wèn)號。
在低溫性能方面，電動(dòng)車(chē)現階段普遍做的不好的是電池低溫性能，雖然業(yè)界有一些項目也做了一些優(yōu)化，但還有很多空間待挖掘，當前電動(dòng)汽車(chē)接受度和滲透率還是南方偏多，北方尤其是東北電動(dòng)車(chē)的普及率還比較低，如果主機廠(chǎng)把低溫性能解決了，可以開(kāi)拓更大的市場(chǎng)。低溫的充電速度、低溫的放電速度、低溫續航的都是主機廠(chǎng)和消費者比較關(guān)注的。
在成本方面，我們在下一代平臺上還是希望用盡量少的電芯覆蓋盡量多的車(chē)型，保證不增加成本的前提下去迭代技術(shù)。
創(chuàng )新兩個(gè)核心要素，對于主機廠(chǎng)來(lái)說(shuō)第一你要有技術(shù)差異化，第二要有成本優(yōu)勢，否則主機廠(chǎng)做了很好的東西，比如6C充電，但給用戶(hù)增加了2000塊錢(qián)的成本，那用戶(hù)可能就不一定需要這個(gè)東西了。所以，對于主機廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，最好的是提高效能，不增加成本或者降低成本，這種創(chuàng )新才是有意義的。
下一代電池路線(xiàn)是什么?我們也看到了行業(yè)里面大圓柱基本上提的越來(lái)越多，我們交流過(guò)的電池廠(chǎng)很多都在開(kāi)發(fā)自己的大圓柱項目。大圓柱有一個(gè)機會(huì )在于，可能從企業(yè)的標準變成行業(yè)的標準，直徑定了是46mm，高度再說(shuō)。之前我們做平臺化，背后是因為一個(gè)企業(yè)很難跟其它的企業(yè)在電芯規格達成一致，頂多是兩三家企業(yè)相對達成一致。但46系列大圓柱的好處是不需要車(chē)企去推，行業(yè)里面大家用大圓柱基本上都是46mm的，這可能是未來(lái)的機會(huì )，至于說(shuō)大圓柱到底好不好這是另外一個(gè)話(huà)題。
關(guān)于三元電池路線(xiàn)，鐵鋰的占比非常高，是不是就說(shuō)三元沒(méi)有價(jià)值了?也不是，三元畢竟有它的優(yōu)勢，能量密度高，還有繼續往上走的空間，長(cháng)期來(lái)看我們也會(huì )考慮三元，考慮三元的時(shí)候提到很重要的一點(diǎn)是如果切換成本不增加，在鐵鋰現在的成本下我們考慮長(cháng)期使用三元，所以，可能大家要考慮怎么把三元的成本做下來(lái)。當然，三元成本做下來(lái)有不同的方式，包括三元的梯次利用和回收。
化學(xué)體系迭代方面，小鵬從能量密度比較低的鈉電池，到磷酸錳鐵鋰，再到三元等我們都有關(guān)注。但在材料的選擇上，小鵬不會(huì )選擇特別激進(jìn)的材料，我們希望現階段選擇可以為用戶(hù)帶來(lái)最大價(jià)值的材料。一個(gè)材料特別好，但是它特別貴，那它可能不是今天的材料，可能是明天的材料?？傊?，我們需要給客戶(hù)帶來(lái)的價(jià)值，第一是低成本，第二是快充或者超充、安全、低溫等，這是主機廠(chǎng)比較關(guān)注的點(diǎn)。
磷酸錳鐵鋰越來(lái)越成熟，我們也在做一些驗證和測試，在我們看來(lái)，現階段磷酸錳鐵鋰要解決兩個(gè)方向的問(wèn)題：第一希望成本降一些，第二是它的快充性能可能跟我們的要求還有一定的差距，這也是我們在探索的方向。
高壓鎳錳酸鋰，這個(gè)需要解決高壓電解液的問(wèn)題，如果有一些創(chuàng )新后面可能是一個(gè)不錯的材料。
鈉離子電池，我昨天看碳酸鋰價(jià)格已經(jīng)11萬(wàn)元/噸了，從成本的角度來(lái)講鈉離子電池還有沒(méi)有優(yōu)勢還需要探討，但是從技術(shù)路線(xiàn)來(lái)看，我們對鈉離子電池路線(xiàn)是一個(gè)跟隨的狀態(tài)。
我們有的時(shí)候跟行業(yè)的朋友們交流，大家會(huì )說(shuō)A00級車(chē)用鈉電池，A級車(chē)、B級車(chē)用磷酸鐵鋰，C級車(chē)用三元等等，把整個(gè)的材料路線(xiàn)都畫(huà)出來(lái)覆蓋ABCD級車(chē)。從電池廠(chǎng)商正向開(kāi)發(fā)的角度是可以理解的，但是從主機廠(chǎng)的角度，我們還是希望一種材料、一款電芯覆蓋所有的車(chē)型，這對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)是最大的幫助。我們要拓展，比如說(shuō)我們去拓展磷酸鐵鋰的性能，往下探和往上探，讓它覆蓋更大的范圍，這個(gè)是我們要考慮的方向。
今天分享了我們最近的一些思考，我們現在的扶搖架構2.0主要是通過(guò)平臺化兼顧低成本、快充和長(cháng)續航，下一代我們可能還是在這方向上進(jìn)一步優(yōu)化性能。我們作為主機廠(chǎng)不能在每一個(gè)技術(shù)上都做創(chuàng )新，很多的創(chuàng )新是要跟供應商一起，希望跟合作伙伴合作共贏(yíng)，大家多多交流，謝謝!
以上為演講速記，內容未經(jīng)演講者審閱。
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