小鵬汽車仲亮：新一代電動平臺電芯，會大規(guī)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“第八屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2023)”在上海舉辦。本屆峰會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、電池中國網(wǎng)主辦，動力電池應(yīng)用分會、東陽光、無錫先導智能裝備股份有限公司等承辦。本屆峰會主題為“服務(wù)·合作·共贏一一擁抱‘新全球化’大時代”，來自國內(nèi)外新能源汽車、動力電池、儲能產(chǎn)業(yè)鏈超1000位代表共話全球化背景下產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
光大激光冠名的“創(chuàng)新激發(fā)產(chǎn)業(yè)內(nèi)生動力”專場論壇上，小鵬汽車電池系統(tǒng)高級總監(jiān)仲亮發(fā)表了題為“面向新能源汽車的動力電池開發(fā)與創(chuàng)新”的主題演講。
以下為演講內(nèi)容：
大家好，今天下午最后一個演講，人還是挺齊，感謝大家堅持了一下午，我來自小鵬汽車，感謝組委會今天給我這個機會和大家分享一下我們對動力電池創(chuàng)新開發(fā)的一些情況。
剛才聽了其他同行的演講，大家在每一個細分領(lǐng)域都做了很多的創(chuàng)新工作，比如在設(shè)備、電池材料、電芯上，我們作為一個主機廠，直接把整車交給消費者，這樣的一個角色和職責，就決定了我們對創(chuàng)新的理解和電池產(chǎn)業(yè)鏈細分市場可能有一些不一樣的地方。
汽車廠幾十萬個零部件不可能一個一個自己開發(fā)，我們很多情況是從供應(yīng)商那里把好的東西買過來，組裝在一起。我們把這個東西買過來自己要有什么技術(shù)創(chuàng)新?我們創(chuàng)新是什么呢?我能買，別人也可以買，所有人都可以買好的電池、輪胎、玻璃。對于我們主機廠來說，我們要做哪些創(chuàng)新呢?我的理解是，主機廠要做關(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兩點：第一點帶來技術(shù)差異化;第二點帶來成本優(yōu)勢。
今天演講內(nèi)容有四個部分：介紹一下小鵬汽車和我們的技術(shù)平臺，第二部分介紹小鵬汽車SEPA2.0(扶搖架構(gòu)2.0)技術(shù)創(chuàng)新平臺，第三部分享一下小鵬汽車下一代創(chuàng)新的方向，第四部分做一個總結(jié)。
小鵬汽車是專注未來出行的科技公司，技術(shù)上我們做了很多的探索，現(xiàn)在一共有6款在售的車型，G6車型今年4月份在上海車展上市，6月份開始交付;現(xiàn)在小鵬汽車有一款新車在廣州車展上市——X9，是一款MPV，大家對MPV感興趣的話可以去看一看，是一款性價比非常高的產(chǎn)品。
截止到今年Q3，小鵬汽車汽車交付超過33萬輛，最近月銷量已超過2萬輛。
今年Q3我們對外有兩個重要的合作：一個是與德國大眾汽車的合作，德國大眾汽車入股了小鵬汽車，現(xiàn)在有4.9%的股份，接下來會用小鵬G9平臺為大眾開發(fā)兩款面向中國市場的電動汽車。另外我們與滴滴出行簽了戰(zhàn)略合作，把它自研車型的平臺并入到小鵬平臺，后面雙方在To B市場端會有合作。
小鵬汽車的技術(shù)平臺叫扶搖架構(gòu)2.0，它是整車架構(gòu)的平臺，包括域、自動駕駛、高壓系統(tǒng)、電池等等，我們自研的系統(tǒng)車載的智能系統(tǒng)是我們AI的一套系統(tǒng)，前后一體式鋁壓鑄車身，小鵬不是第一個做一體化壓鑄的車企，但是小鵬是第一個前后都做了一體化壓鑄處理的車企。
800V高壓的系統(tǒng)：小鵬汽車應(yīng)該是國內(nèi)做得比較多800V的系統(tǒng)，現(xiàn)在電池往快充方面走的越來越多，趨勢也是往3C、4C、6C在走，基本上都要配合800V才可以做，800V早期的時候大家討論它的成本，現(xiàn)在如果電池要做4C或者6C，800V已經(jīng)是一個必要條件。
CIB車身一體化技術(shù)：我們把電池包上殼體和整車的底板集成到一起，這個技術(shù)在小鵬G6車型上已經(jīng)應(yīng)用了。
800V的碳化硅平臺：在電驅(qū)里面非常核心的一個是電控單元，電控單元里面800V現(xiàn)在用的碳化硅比較多，它決定了成本和效率，這個平臺也是我們團隊自研的。配合著快充、超充和熱管理系統(tǒng)(整車的熱管理和電池包的熱管理)。
小鵬現(xiàn)在新推出的量產(chǎn)車型都是基于扶搖架構(gòu)的2.0生產(chǎn)的。
下面稍微詳細說一下SEPA2.0在電池方面的創(chuàng)新，目前該架構(gòu)主要聚焦低成本、長續(xù)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(guī)格的電芯覆蓋最多的車型，這對企業(yè)來說是有極大意義的。我們之前碰到過一些情況，一個車型一個配置，一個車型一款電芯，有的時候A車賣得好，A車的電池不夠，但是B車的電池卻很富裕，導致庫存較大。
平臺化是一個非常好的解決上述問題的方式，它不但解決了主機廠的產(chǎn)能問題，也解決了供應(yīng)商的產(chǎn)能問題，更能給用戶帶來更具性價比的產(chǎn)品，這是一個三方共贏的模式。
首先我們做了一個平臺化的電芯體系，未來小鵬汽車的電芯大部分都使用標準化的電芯。
第二個是電池體系的選擇。2022年磷酸鐵鋰市場占比在60-70%，今年可能會升至70-80%，越來越多的主機廠和電池企業(yè)將項目往鐵鋰切換。過去幾年，國外主機廠一直非常堅定走高鎳三元，但現(xiàn)在海外的主機廠和電池企業(yè)也開始布局鐵鋰的技術(shù)和項目。作為國內(nèi)的主機廠，小鵬現(xiàn)在已經(jīng)推了下一代的平臺，會大規(guī)模會切換到鐵鋰。
下一代平臺采用磷酸鐵鋰，將實現(xiàn)三個維度提升：第一續(xù)航要保證700公里，用磷酸鐵鋰實現(xiàn)700km續(xù)航基本上滿足了大部分的車型;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，總包的成本也會有一定的優(yōu)勢，這是我們這一代關(guān)注的三個點。
剛才已經(jīng)講了邏輯，電芯層面為了把這個事情做好，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，明年我們會有新的技術(shù)用上，比如說梯度電極以及新材料方面的一些創(chuàng)新。
我們主機廠做的是電池包的設(shè)計，也有自己小的電芯研發(fā)團隊和實驗室，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(yīng)商一起做的。
快充、超充的安全，小鵬在電氣結(jié)構(gòu)方面也做了很多工作。比如系統(tǒng)設(shè)計的一些創(chuàng)新，比如說三重保護系統(tǒng)，無線束化，線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(yīng)的集成，盡量減少線束的使用，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(wěn)定的。如果一旦出現(xiàn)了失效就到了下一個階段被動安全，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，在被動安全上小鵬也做了很多工作。第三個層面就是主動安全，更多是預警，提前幾天、幾個月或者提前半個月判斷出電池包模組有風險，提前識別風險。
這些方面我們都做了很多工作，對我個人而言我覺得很多工作要在本征安全上做。被動安全是我們要滿足和創(chuàng)新的要求，我們企業(yè)的標準Pack總包可以做到24-48個小時NP。
主動安全方面，我覺得我們在行業(yè)里面做得還是不錯的，小鵬有大數(shù)據(jù)平臺，基于大數(shù)據(jù)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，但我個人覺得這一塊還有更大的潛力可以挖掘。
下一代技術(shù)往哪一個方向走?我們也在思考，目前也沒有一個準確的結(jié)論。小鵬主要是配合著自己的技術(shù)進程，特別注重用戶的需求和用戶的反映。真正的終端用戶需要什么是主機廠要考慮的。如果用戶不需要6C，主機廠硬給他是沒有意義的，用戶真正需求是什么，用戶的想法也是隨著智能化和電動化的到來，包括充電設(shè)施的普，想法在不斷變化的，我們主機廠也是根據(jù)消費者不斷變化的想法持續(xù)進行探索。
現(xiàn)階段，行業(yè)里面都在加碼充電效率，充電速度現(xiàn)在走得越來越快，預計明年就會有很多車型要配套4C技術(shù)。6C充電到底上不上，還是一個問號。
在低溫性能方面，電動車現(xiàn)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，當前電動汽車接受度和滲透率還是南方偏多，北方尤其是東北電動車的普及率還比較低，如果主機廠把低溫性能解決了，可以開拓更大的市場。低溫的充電速度、低溫的放電速度、低溫續(xù)航的都是主機廠和消費者比較關(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型，保證不增加成本的前提下去迭代技術(shù)。
創(chuàng)新兩個核心要素，對于主機廠來說第一你要有技術(shù)差異化，第二要有成本優(yōu)勢，否則主機廠做了很好的東西，比如6C充電，但給用戶增加了2000塊錢的成本，那用戶可能就不一定需要這個東西了。所以，對于主機廠來說，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。
下一代電池路線是什么?我們也看到了行業(yè)里面大圓柱基本上提的越來越多，我們交流過的電池廠很多都在開發(fā)自己的大圓柱項目。大圓柱有一個機會在于，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。之前我們做平臺化，背后是因為一個企業(yè)很難跟其它的企業(yè)在電芯規(guī)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，這可能是未來的機會，至于說大圓柱到底好不好這是另外一個話題。
關(guān)于三元電池路線，鐵鋰的占比非常高，是不是就說三元沒有價值了?也不是，三元畢竟有它的優(yōu)勢，能量密度高，還有繼續(xù)往上走的空間，長期來看我們也會考慮三元，考慮三元的時候提到很重要的一點是如果切換成本不增加，在鐵鋰現(xiàn)在的成本下我們考慮長期使用三元，所以，可能大家要考慮怎么把三元的成本做下來。當然，三元成本做下來有不同的方式，包括三元的梯次利用和回收。
化學體系迭代方面，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，小鵬不會選擇特別激進的材料，我們希望現(xiàn)階段選擇可以為用戶帶來最大價值的材料。一個材料特別好，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。總之，我們需要給客戶帶來的價值，第一是低成本，第二是快充或者超充、安全、低溫等，這是主機廠比較關(guān)注的點。
磷酸錳鐵鋰越來越成熟，我們也在做一些驗證和測試，在我們看來，現(xiàn)階段磷酸錳鐵鋰要解決兩個方向的問題：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，這個需要解決高壓電解液的問題，如果有一些創(chuàng)新后面可能是一個不錯的材料。
鈉離子電池，我昨天看碳酸鋰價格已經(jīng)11萬元/噸了，從成本的角度來講鈉離子電池還有沒有優(yōu)勢還需要探討，但是從技術(shù)路線來看，我們對鈉離子電池路線是一個跟隨的狀態(tài)。
我們有的時候跟行業(yè)的朋友們交流，大家會說A00級車用鈉電池，A級車、B級車用磷酸鐵鋰，C級車用三元等等，把整個的材料路線都畫出來覆蓋ABCD級車。從電池廠商正向開發(fā)的角度是可以理解的，但是從主機廠的角度，我們還是希望一種材料、一款電芯覆蓋所有的車型，這對于用戶來說是最大的幫助。我們要拓展，比如說我們?nèi)ネ卣沽姿徼F鋰的性能，往下探和往上探，讓它覆蓋更大的范圍，這個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(xiàn)在的扶搖架構(gòu)2.0主要是通過平臺化兼顧低成本、快充和長續(xù)航，下一代我們可能還是在這方向上進一步優(yōu)化性能。我們作為主機廠不能在每一個技術(shù)上都做創(chuàng)新，很多的創(chuàng)新是要跟供應(yīng)商一起，希望跟合作伙伴合作共贏，大家多多交流，謝謝!
以上為演講速記，內(nèi)容未經(jīng)演講者審閱。
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