大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?

梦倾笙 2021-03-20 11:40:51

如果没有屏幕右上角的VOLKSWAGEN(大众汽车集团)标识,很多人会认为这是一场全球电池巨头的最新技术发布会。3月15日晚,德国大众汽车集团在其首个“电池日”(Power Day)上,展示了未来10年的电池及充电技术路线,也向世人再次强化了大众汽车已经转化为一家电动汽车制造商的事实。


 大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?


在这场整整两个小时的全球直播中,镜头辗转了欧洲、北美、中国多个市场,十几位大众汽车德国总部和全球各地高管以及全球战略合作企业负责人现身;以高度自动化的电池工厂、充电场景,以及各国高速路上疾驰的大众电动汽车为背景,大众汽车集团向全球揭开了其在“隐藏于电动汽车底盘中的未来电池技术和未来电芯战略”的巨大投资和布局。


在接下来的3月16日—3月18日,在相继举行的大众汽车集团及其各品牌的全球业绩发布会上,电池新战略继续成为焦点,大众汽车集团CEO迪斯反复划重点——“大众将通过全新的化学和制造工艺使电池成本降低50%。”


这显然与大众此前几年只强调向电动化转型的大方向,甚至曾传出集团内部在这一方向上仍存有分歧的印象不同。过去一周内,大众汽车的密集信息披露显示,其在电动车上的转型已经走向第二阶段——向产业链上游延展,在电池研发、制造和充电管理上全线投入,成为一个覆盖电池全产业链的电动汽车制造商。


大众公布的数据显示,由于消费者对电动车接受度大幅提升,2020年,大众在全球共交付约23万辆纯电动汽车,是2019年交付量的三倍,并获得了西欧的1/4的市场。


而在最新公布的这份十年路线图中,一系列具有历史意义的目标被宣布:大众将大规模使用标准化电池,到2030年覆盖80%的车型,以在入门级车型中降低50%的成本;在2030年前,大众将在欧洲建设6座总年产能达240千兆瓦时的超级电池工厂;到2025年,大众在欧洲布局的快速充电桩数量将达到现有数量的5倍,而在中国市场的充电桩数量将达到17000个,与整个欧洲持平。


“标准化电芯”的技术路线成为大众整个电动新战略的核心,大众汽车集团管理董事会成员,集团技术负责人Thomas Schmall表示,该路线旨在显著降低电池的生产工艺复杂性,并大幅削减成本,从而使电动汽车更具吸引力且经济实惠。


“我们的目标是确保在全球电池领域的领先地位。”迪斯旗帜鲜明的宣布,通过对电池的研究和试生产,目前,大众已和许多电池供应商不分伯仲。


 大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?


“只要愿意做,一家汽车制造商完全可以在另一个陌生的制造领域跻身主流”——这是大众汽车集团想要展示和正在努力的方向,而这也传递出一个正在改变电动车电池竞争格局的事实:整车制造商正在根据自身的需要,制定出更具竞争力的电池技术路线,从德国大众汽车,到美国通用汽车,到中国的长城、广汽,这一趋势正在不可阻挡的到来。


两年后,电池成为智能标准件?


“大众汽车集团将化繁为简,进一步降低电池生产工艺的复杂性,专注于标准电芯的研发”,迪斯对新的电池路线总结称。具体而言,大众汽车集团将集中开发并逐步采用一款标准化电池。通过“一体适用”的设计及庞大的生产规模,大众汽车将大幅降低电池成本。”更低的电池成本意味着更经济实惠的、对客户更具吸引力的电动汽车,这将更加吸引客户。


基于《欧盟绿色协议》的要求,至2030年,电动汽车将在大众汽车集团的欧洲市场销量占比中翻番至60%。因此,电池产能也需配套增长。迪斯表示,预计大众在欧洲的电池产能还需新增240千兆瓦时,这也是大众采取行动的原因。


而为了更快速的提升电池产量,大众将从两方面入手,第一是组织结构,在新的动力部门中不再做分割,而是把相关职能都集中在一起,从电芯电池系统到电池回收,对电池的全生命周期进行管理,打造一个闭环系统。“我们的第一个电池回收站已经开始运营。”迪斯称。


下一步就是技术路线。“我们根本的改变了我们的思路,在造车的时候,不是单独的看待电池系统,而是将电池作为汽车开发的一个中心环节,整个车围绕着电池来进行设计。”


基于此理念,大众推出了“标准电芯”的概念。据介绍,大众正在开发出4个同样的电池设计,将其内部植入了大量的智能化的技术,以使其具备大量的智能和差异化表现。根据计划,从2023年开始,拥有标准电芯的电池将会在大众旗下电动车型中大规模应用,而且会快速的上量,到2030年就能够达到80%的车型涵盖率,以此大幅度的降低成本。鉴于大众拥有多个不同定位的品牌,另有20%的车型需要使用独立专用的电池设计。


在大众的预测中,至2030年,在全部量产车型当中,大众将会让电芯的成本整体降低30%,其中在入门级车型中则将实现电池成本50%的降低。


而在“标准电芯”概念的背后,是大众已经开始全面进入电池研发领域的事实。“电池性能的2/3由其化学成分决定”,大众汽车表示,从磷酸铁锂电池,到高锰、镍钴锰、全固态电池,大众已经从电池的最上游——电芯化学材料研发环节开始投入,且研发与商业应用相结合,综合考量其成本、续航里程、充电时间等核心指标。


 大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?


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固态电池被设定为大众在电池技术上的终极目标,因为其拥有更高的性能和更低的成本。“今天ID3当中的电池达到了100公斤,将来会大幅度的降低,同时和今天最先进的技术相比,充电时间可以缩短50%以上,而且因为电芯减轻了重量,续航里程可以再增加30%。”大众在电池日上以450公里续航的电动车为例,称其第一步目标是到2025年实现17分钟充满电的目标,在使用了固态电池后,将缩短至12分钟。在目前电池技术下,450公里续航的最佳充电时间为28分钟。


“全新方形标准电芯也为向固态电池电芯的过渡提供了最佳条件,这将成为电池技术的下一个飞跃,也是大众汽车集团期待在下一个五年实现的技术突破。“大众在电池日上透露了其电池技术的渐进路线。固态电池也普遍被车企定位终极目标,但在达成固态之前,电池技术的选择正愈加呈现多元化趋势。


为了在全价值链上降低成本,大众在电池设计环节上也进行了革命性的尝试,根据电池日上公布的信息,大众甚至将抛弃目前将电芯组成电池组、再放入电池包的行业通行模式,而采取将单体电池直接装载到车身架构中的方式,以使电池系统成为一体化设计的汽车车身中的一部分。


大众在电池日上透露,基于Artemis的车型将是大众旗下第一个使用标准电芯的车型。2020年6月,大众汽车推出了一个与美国宇航局(NASA)2024年之前重返月球同名的项目“Artemis”项目,颇具火药味的是,该项目被传是大众旗下同时成立的“特斯拉专案小组”——“T小组”(Mission T)的主要项目。大众在电池日上透露,经过9个月的开发之后,Artemis项目已经到了一个重要的节点,而且第一个基于Artemis的车型已经完成了概念验证阶段,进入了系列化生产的研究阶段。


从“拿来主义”到自我掌握


“通过降低电池成本,并简化电池生产工艺,同时提升电池续航能力和性能,让电动出行将更加经济实惠。”大众相关高层在电池日上表示,这是大众的目标。事实上,这也是所有车企的目标。


虽然站在整个汽车发展史上,大众变身为“电池科技公司和生产商”颇具冲击力,但如果讲时间轴缩短,在过去两年间,受惠于电动车的普及和各企业针对电池技术的轮番对战,电池技术路线之争早已由专业课题变为大众话题。


而由于涉及到成本以及核心竞争力,电池也在从“拿来主义”变为车企科技创新的关键。这一点,从中国各车企推出的五花八门的电池技术品牌就可以看出,其中包括比亚迪的刀片电池、长城汽车蜂巢电池,以及广汽刚发布的弹匣电池。


而更进一步,从电池结构设计深入到电芯技术,将从规模成本效益和品质一致性的角度考虑,将电池打造成为如发动机一样的标准零部件,并实现电池的智能化管理,这也是车企共同技术路线,而在这一目标实现的过程中,整车企业显然是不希望其电池生产商合作伙伴占据主导地位的。


与大众汽车相比,美国通用汽车已经在这条路上探索了更长的时间。2020年8月,美国通用汽车玛丽·博拉在与中国连线的“科技展望日”上,展示了由上汽通用与泛亚汽车技术中心深度参与的通用第三代电动车的核心技术——Ultium电池系统,该系统下,电池和电驱均采用高度模块化的设计,只需19种电驱动组合即可支持所有电动车产品,覆盖包括皮卡、SUV,MPV、轿车在内的中美各细分市场。通用方面同样强调,这一灵活和兼容性极强的电池系统,将给新能源板块带来较高的规模化效益。


去年以来,针对电池续航和成本的争论曾席卷中国汽车界,其背后,也是电动车竞争与电池性能和成本、以及充电便利性之间矛盾的一次集中外化表现。


至于这场电池技术革命会否在中国落地,大众方面并没有名言。毕竟,目前在中国,大众已经入股头部电池企业国轩高科,同时也与其他电池生产商展开合作,不过,在这个拥有宁德时代和比亚迪等全球排名前列的动力电池供应商的核心市场,车企自建电池工厂也已经成为趋势。宝马、奔驰、通用等跨国车企的在华电池生产线都已经在过去三年间陆续落地。


 大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?


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作为闭环的一部分,大众同样将在电池生产环节展开前所未有的布局,“我们计划独立或携手合作伙伴,在欧洲运营6家超级电池工厂,每家工厂的总装机容量可达40千兆瓦时。”大众在电池日上透露。


微妙的是,虽然选择了自己涉足材料开发和自建工厂的路线,但战略合作依然是大众电池战略的重要基础。虽然大众曾表达过“隔行如隔山”、“术业有专攻”,所以不会造电池,但其初期在电池战略合作伙伴选择上的前瞻后顾,也预示了其内心的犹豫。也因此造成和韩国电池制造商的合作出现罅隙,最终大众选择了商用车和中国的宁德时代合作,而处于多重考虑,电动乘用车选择了和欧洲电池供应商——瑞典锂电池制造商Northvolt合作。


据悉,在大众Power Day当天,Northvolt表示其已从大众获得一份为期10年、价值逾140亿美元的订单。同时大众将在已经持有Northvolt 20%股份的基础上实现继续增持。


从全行业来看,大众的选择并不意外,随着电动汽车的竞争向电池领域深入,尤其随着电动车消费规模的扩大,电芯原材料的成本不稳定性、供应短缺,以及技术优劣竞争愈加凸显,整车企业通过电池技术来获得差异化竞争力的需求被提到首位。对于在智能驾驶层面已经准备建成全球第二大软件公司的大众而言,电池这一核心环节更是不能受制于第三方。


在标准电芯和持续扩大电池自主生产的战略之外,大众同时公布了未来十年的充电技术路线:大众汽车集团正在全球范围内积极推进大功率公共充电基础设施建设,并已在欧洲与英国石油公司、西班牙伊比德罗拉公司和意大利国家电力公司等能源公司达成合作意向。


 大众打响电池成本战 标准化电芯实现的商业突破?


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在中国,大众与2019年与一汽、江淮和星星充电合资成立了开迈斯充电公司,通过App一键提前30分钟预约等功能布局自己的充电优势。目前已经在北京、成都等一线城市建设了40个超级充电站,计划今年实现覆盖8个城市的500个充电站和6000个充电桩的规模;在2025年之前,将建设总计17000个快速充电桩。同期,欧洲的目标是建设18000个快速充电桩。


在整条价值链上的全力降本之战,最终将落脚在财务表现上。迪斯称,大众集团会高效利用电池和充电资源,坚持战略性财政目标,计划到2025年使其资本支出比率达到6%左右,而其核心汽车业务的净现金流每年将超过100亿欧元。


大众在电动车推广上的目标是,到2030年其纯电动汽车交付量将占集团全球汽车交付量的50%。“我们期待将大众汽车集团的新技术大规模地应用到全新的电动车型中,并在欧洲、中国及美国市场推出,“迪斯说,“这是一场前所未有的快速转型,这一转型将比该行业过去一个世纪所经历的变革都要宏大。”


来源:网易

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