12 月 17 日,蔚來(lái)汽車(chē)董事長(zhǎng)李斌做了一場(chǎng)馬拉松式的直播——和蔚來(lái)電源管理副總裁沈斐輪流開(kāi)著蔚來(lái) ET7 從上海到廈門(mén),不充電、不換電地跑了 1044 公里,最后還剩 3% 的電量,刷新純電動(dòng)車(chē)的實(shí)際行駛續(xù)航紀(jì)錄。
150 kWh 電池是這次測(cè)試的關(guān)鍵。它比目前絕大多數(shù)電動(dòng)車(chē)的電池包容量多 50% 以上,但成本翻了一番多,達(dá)到 30 萬(wàn)元。蔚來(lái)于 2021 年初宣布該電池,本計(jì)劃 2022 年量產(chǎn)上車(chē)。
按照李斌的說(shuō)法,這款電池正產(chǎn)能爬坡,近期交付。它由固態(tài)電池公司北京衛(wèi)藍(lán)研發(fā),蔚來(lái)提供部分技術(shù)和資金支持。動(dòng)力電池行業(yè)人士估算,類(lèi)似蔚來(lái) 150 kWh 的電池,從測(cè)試到小規(guī)模量產(chǎn)要投入約 10 億元,比主流動(dòng)力電池高一倍。
許多電池公司和車(chē)企并不認(rèn)為讓純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)到 1000 公里是一個(gè)必要目標(biāo)。一位電池公司高管說(shuō):"90% 的車(chē)主一年不會(huì)有一次單程超過(guò) 500 公里的行程。" 他們認(rèn)為電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航做到 600 公里就夠了。
蔚來(lái)不滿(mǎn)足于此。一位接近蔚來(lái)的人士表示,研發(fā) 150 kWh 電池前,蔚來(lái)把原本的 75kWh 電池升級(jí)到 100kWh 電池,但蔚來(lái)高層認(rèn)為 25% 的提升沒(méi)有質(zhì)的突破," 要做就做 150kWh 的 "。
不是大公司的第一選擇
車(chē)企增加純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航最直接的辦法是在車(chē)上塞更多電池。特斯拉的 4680 電池、比亞迪的刀片電池都大體都是這個(gè)路線(xiàn)。但這會(huì)讓汽車(chē)更重,且汽車(chē)底盤(pán)的空間固定,塞更多電池提升續(xù)航的空間有限。
更好的辦法是改進(jìn)材料電池材料,讓同樣體積、重量的電池能攜帶更多的能量,即提升能量密度,蔚來(lái)和衛(wèi)藍(lán)就是這樣做的。
他們把電池正極中鎳的含量提高到 90%,用上了硅碳負(fù)極。用這兩種材料改進(jìn)電池,是電池行業(yè)試驗(yàn)數(shù)萬(wàn)種配方后形成的共識(shí):鎳可以提升電池的能量密度,硅碳能讓電池承受更大的電流,讓電池更耐用。
專(zhuān)門(mén)做電池的寧德時(shí)代、松下、特斯拉都試過(guò)這樣造電池,都沒(méi)有成功,因?yàn)檫^(guò)高的鎳含量,會(huì)讓電池更容易形成類(lèi)似樹(shù)枝的尖刺,從而刺破電池隔膜。而一旦電池中液態(tài)的電解質(zhì)流出,就會(huì)引發(fā)自燃。
為了避免類(lèi)似情況發(fā)生,蔚來(lái)的 150kWh 電池 90% 電解質(zhì)用了固態(tài)材料,剩下的液體電解質(zhì)負(fù)責(zé)連接固體電解質(zhì)與固體正負(fù)極,保證導(dǎo)電能力。
這種做法的不僅保證了安全,也規(guī)避了全用固態(tài)電解質(zhì),即開(kāi)發(fā)固態(tài)電池的最大難點(diǎn),固體與固體接觸時(shí),緊密程度低于固體與液體,導(dǎo)致電池的導(dǎo)電能力差、使用壽命短。
豐田花 30 年造出來(lái)的固態(tài)電池,充放電 800 次就要報(bào)廢。衛(wèi)藍(lán)宣稱(chēng),它的 150kWh 充放電能超過(guò) 1000 次,達(dá)到裝車(chē)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。主流的動(dòng)力電池可以充放電 3000 次以上。
這些調(diào)整讓蔚來(lái)的 150kWh 電池能量密度達(dá)到 360Wh/kg,比寧德時(shí)代最先進(jìn)的麒麟電池高 30%,比特斯拉耗時(shí) 3 年做出來(lái)的 4680 電池也高了 25%。
但這種創(chuàng)新和性能提升代價(jià)巨大?!锻睃c(diǎn) Auto》了解到,蔚來(lái)本計(jì)劃與寧德時(shí)代聯(lián)合開(kāi)發(fā)高能量密度的半固態(tài)電池,但因?yàn)槌杀具^(guò)高遭到拒絕,后來(lái)才選擇有技術(shù)積累但從未量產(chǎn)汽車(chē)電池的北京衛(wèi)藍(lán)。
" 按照一年裝車(chē) 10 萬(wàn)輛計(jì)算,石墨半固態(tài)電池成本是現(xiàn)有液態(tài)電池的兩倍。" 一位電池公司董事長(zhǎng)說(shuō),售價(jià) 100 萬(wàn)元以上的車(chē)才用得起。
再加上鋰鑭鋯氧等原材料沒(méi)有量產(chǎn)、復(fù)雜的制造工藝復(fù)雜導(dǎo)致良率低于 80%,半固態(tài)電池不被寧德時(shí)代、LG 等頭部電池公司看好,他們認(rèn)為現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池還有極大的改進(jìn)空間。而長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,固態(tài)電池才是值得投入的終極方案。
暫時(shí)不賣(mài),按天出租
靠著換電網(wǎng)絡(luò)和租賃電池服務(wù),蔚來(lái)有更多空間部署高成本電池。李斌說(shuō),當(dāng)前 150kWh 電池的目標(biāo)是服務(wù)有特殊需求的用戶(hù)。蔚來(lái)總裁秦力洪 7 月表示,蔚來(lái)會(huì)按天出租這款電池。原本蔚來(lái)的換電網(wǎng)絡(luò),只能按月或按年租電池。
秦力洪還設(shè)想,五一或十一假期發(fā)動(dòng)全國(guó)蔚來(lái)車(chē)主接力,每人租一天,把一塊 150kWh 電池從廣州一路運(yùn)到哈爾濱," 增加車(chē)主之間的互動(dòng) "。
短期內(nèi),用戶(hù)買(mǎi)蔚來(lái)新車(chē)時(shí),沒(méi)有買(mǎi)斷或租賃 150kWh 電池的選項(xiàng),只能在換電站中把 75kWh 或 100kWh 電池?fù)Q成新的,按天支付租金。
按照衛(wèi)藍(lán)的說(shuō)法,今年 150kWh 電池包的目標(biāo)產(chǎn)量是 1000 個(gè)。按照成本 30 萬(wàn)來(lái)算,蔚來(lái)可能要承擔(dān) 3 億元成本。今年三季度,蔚來(lái)凈虧損 45.6 億元。
蔚來(lái)的同行們并不認(rèn)為消費(fèi)者真正需要續(xù)航 1000 公里的汽車(chē)。小鵬、理想等車(chē)企傾向十分鐘充超過(guò) 400 公里續(xù)航的快充電池。這種電池成本更低,也能緩解一部分里程焦慮。
續(xù)航超過(guò) 1000 公里的電池能在多大程度上拉動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量還不明確。搭載麒麟電池的極氪 009,宣稱(chēng)續(xù)航能達(dá)到 1000 公里,今年 11 月全系銷(xiāo)量只有 1639 輛,還沒(méi)蔚來(lái) ES8 高。畢竟選配這個(gè)電池需要加價(jià) 10.3 萬(wàn)元。
蔚來(lái)的 150kWh 電池確實(shí)是一種用更輕、更小的電池實(shí)現(xiàn) 1000 公里續(xù)航的選擇。但前提是不考慮成本。
150 kWh 電池是這次測(cè)試的關(guān)鍵。它比目前絕大多數(shù)電動(dòng)車(chē)的電池包容量多 50% 以上,但成本翻了一番多,達(dá)到 30 萬(wàn)元。蔚來(lái)于 2021 年初宣布該電池,本計(jì)劃 2022 年量產(chǎn)上車(chē)。
按照李斌的說(shuō)法,這款電池正產(chǎn)能爬坡,近期交付。它由固態(tài)電池公司北京衛(wèi)藍(lán)研發(fā),蔚來(lái)提供部分技術(shù)和資金支持。動(dòng)力電池行業(yè)人士估算,類(lèi)似蔚來(lái) 150 kWh 的電池,從測(cè)試到小規(guī)模量產(chǎn)要投入約 10 億元,比主流動(dòng)力電池高一倍。
許多電池公司和車(chē)企并不認(rèn)為讓純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)到 1000 公里是一個(gè)必要目標(biāo)。一位電池公司高管說(shuō):"90% 的車(chē)主一年不會(huì)有一次單程超過(guò) 500 公里的行程。" 他們認(rèn)為電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航做到 600 公里就夠了。
蔚來(lái)不滿(mǎn)足于此。一位接近蔚來(lái)的人士表示,研發(fā) 150 kWh 電池前,蔚來(lái)把原本的 75kWh 電池升級(jí)到 100kWh 電池,但蔚來(lái)高層認(rèn)為 25% 的提升沒(méi)有質(zhì)的突破," 要做就做 150kWh 的 "。
不是大公司的第一選擇
車(chē)企增加純電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航最直接的辦法是在車(chē)上塞更多電池。特斯拉的 4680 電池、比亞迪的刀片電池都大體都是這個(gè)路線(xiàn)。但這會(huì)讓汽車(chē)更重,且汽車(chē)底盤(pán)的空間固定,塞更多電池提升續(xù)航的空間有限。
更好的辦法是改進(jìn)材料電池材料,讓同樣體積、重量的電池能攜帶更多的能量,即提升能量密度,蔚來(lái)和衛(wèi)藍(lán)就是這樣做的。
他們把電池正極中鎳的含量提高到 90%,用上了硅碳負(fù)極。用這兩種材料改進(jìn)電池,是電池行業(yè)試驗(yàn)數(shù)萬(wàn)種配方后形成的共識(shí):鎳可以提升電池的能量密度,硅碳能讓電池承受更大的電流,讓電池更耐用。
專(zhuān)門(mén)做電池的寧德時(shí)代、松下、特斯拉都試過(guò)這樣造電池,都沒(méi)有成功,因?yàn)檫^(guò)高的鎳含量,會(huì)讓電池更容易形成類(lèi)似樹(shù)枝的尖刺,從而刺破電池隔膜。而一旦電池中液態(tài)的電解質(zhì)流出,就會(huì)引發(fā)自燃。
為了避免類(lèi)似情況發(fā)生,蔚來(lái)的 150kWh 電池 90% 電解質(zhì)用了固態(tài)材料,剩下的液體電解質(zhì)負(fù)責(zé)連接固體電解質(zhì)與固體正負(fù)極,保證導(dǎo)電能力。
這種做法的不僅保證了安全,也規(guī)避了全用固態(tài)電解質(zhì),即開(kāi)發(fā)固態(tài)電池的最大難點(diǎn),固體與固體接觸時(shí),緊密程度低于固體與液體,導(dǎo)致電池的導(dǎo)電能力差、使用壽命短。
豐田花 30 年造出來(lái)的固態(tài)電池,充放電 800 次就要報(bào)廢。衛(wèi)藍(lán)宣稱(chēng),它的 150kWh 充放電能超過(guò) 1000 次,達(dá)到裝車(chē)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。主流的動(dòng)力電池可以充放電 3000 次以上。
這些調(diào)整讓蔚來(lái)的 150kWh 電池能量密度達(dá)到 360Wh/kg,比寧德時(shí)代最先進(jìn)的麒麟電池高 30%,比特斯拉耗時(shí) 3 年做出來(lái)的 4680 電池也高了 25%。
但這種創(chuàng)新和性能提升代價(jià)巨大?!锻睃c(diǎn) Auto》了解到,蔚來(lái)本計(jì)劃與寧德時(shí)代聯(lián)合開(kāi)發(fā)高能量密度的半固態(tài)電池,但因?yàn)槌杀具^(guò)高遭到拒絕,后來(lái)才選擇有技術(shù)積累但從未量產(chǎn)汽車(chē)電池的北京衛(wèi)藍(lán)。
" 按照一年裝車(chē) 10 萬(wàn)輛計(jì)算,石墨半固態(tài)電池成本是現(xiàn)有液態(tài)電池的兩倍。" 一位電池公司董事長(zhǎng)說(shuō),售價(jià) 100 萬(wàn)元以上的車(chē)才用得起。
再加上鋰鑭鋯氧等原材料沒(méi)有量產(chǎn)、復(fù)雜的制造工藝復(fù)雜導(dǎo)致良率低于 80%,半固態(tài)電池不被寧德時(shí)代、LG 等頭部電池公司看好,他們認(rèn)為現(xiàn)有的液態(tài)鋰電池還有極大的改進(jìn)空間。而長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,固態(tài)電池才是值得投入的終極方案。
暫時(shí)不賣(mài),按天出租
靠著換電網(wǎng)絡(luò)和租賃電池服務(wù),蔚來(lái)有更多空間部署高成本電池。李斌說(shuō),當(dāng)前 150kWh 電池的目標(biāo)是服務(wù)有特殊需求的用戶(hù)。蔚來(lái)總裁秦力洪 7 月表示,蔚來(lái)會(huì)按天出租這款電池。原本蔚來(lái)的換電網(wǎng)絡(luò),只能按月或按年租電池。
秦力洪還設(shè)想,五一或十一假期發(fā)動(dòng)全國(guó)蔚來(lái)車(chē)主接力,每人租一天,把一塊 150kWh 電池從廣州一路運(yùn)到哈爾濱," 增加車(chē)主之間的互動(dòng) "。
短期內(nèi),用戶(hù)買(mǎi)蔚來(lái)新車(chē)時(shí),沒(méi)有買(mǎi)斷或租賃 150kWh 電池的選項(xiàng),只能在換電站中把 75kWh 或 100kWh 電池?fù)Q成新的,按天支付租金。
按照衛(wèi)藍(lán)的說(shuō)法,今年 150kWh 電池包的目標(biāo)產(chǎn)量是 1000 個(gè)。按照成本 30 萬(wàn)來(lái)算,蔚來(lái)可能要承擔(dān) 3 億元成本。今年三季度,蔚來(lái)凈虧損 45.6 億元。
蔚來(lái)的同行們并不認(rèn)為消費(fèi)者真正需要續(xù)航 1000 公里的汽車(chē)。小鵬、理想等車(chē)企傾向十分鐘充超過(guò) 400 公里續(xù)航的快充電池。這種電池成本更低,也能緩解一部分里程焦慮。
續(xù)航超過(guò) 1000 公里的電池能在多大程度上拉動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量還不明確。搭載麒麟電池的極氪 009,宣稱(chēng)續(xù)航能達(dá)到 1000 公里,今年 11 月全系銷(xiāo)量只有 1639 輛,還沒(méi)蔚來(lái) ES8 高。畢竟選配這個(gè)電池需要加價(jià) 10.3 萬(wàn)元。
蔚來(lái)的 150kWh 電池確實(shí)是一種用更輕、更小的電池實(shí)現(xiàn) 1000 公里續(xù)航的選擇。但前提是不考慮成本。