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蔚来有了自研的150度半固态电池包或仍将与蜂巢能源合作开发大圆柱电池
发布日期:2024-01-02 19:18:36      作者:  米乐官方

  上周末,蔚来汽车董事长李斌一路啃着牛肉干和华夫饼,在寒冬中历经14小时(行驶12.4小时)亲自测试了装载于智能纯电动车ET7的半固态电池包的千里续航能力,引发热议。

  这个历经三年、由蔚来和卫蓝新能源联合研发的电池包来之不易。在国内新能源车企中,一直以来,蔚来对动力电池倾注了极大的热情,此前还一度传出蔚来汽车与国内电池新贵蜂巢能源合作开发46系大圆柱电池的消息。那么,既然半固态电池如今已经量产,还要不要继续大圆柱电池?

  12月19日,澎湃新闻记者从蜂巢能源方面了解到,双方关于大圆柱电池的合作仍然在商谈之中。而蔚来汽车方面对于此次合作的进展,截至本文发稿时未给出明确回复。

  虽然被网友吐槽测试的平均车速仅有83.9公里/小时,但这块150度的电池包表现仍然优异,单块电池行驶了1044公里,剩余CLTC里程为36公里,综合能耗为13.2度/百公里。

  根据官方数据,此次测试的路线为上海、慈城、台州、苍南、福安、连江、朴里、龙掘东,沿途气温-2摄氏度至12摄氏度,平均座舱温度20摄氏度,起点与终点海拔落差为-5米,最高海拔316米。

  据介绍,此次测试的ET7上的150度电池包为国内乘用车量产最大容量,采用了蔚来汽车与卫蓝新能源合作开发的半固态软包电芯,单电芯单位体积内的包含的能量为360Wh/kg,整包单位体积内的包含的能量260Wh/kg。

  电池具有超强的冷却效率,采用了44块大面积水冷板设计,降温强于普通电池6倍。电池包的体积利用率达到了77%,通过换电体系实现了电池模块尺寸标准统一。在热管理和安全设计上,全灌封设计、全方位阻火设计,以及特殊型材阻火器结构做到定向喷发,实现无热蔓延设计。

  蔚来的所有在售车型均可通过蔚来可充可换可升级体系,适配这款150度电池包。

  在业内看来,目前大容量电池包成为了行业的趋势,例如2021年4月,梅赛德斯奔驰的EQS的电池包容量为111.8度,最高工况续航能力达到849公里;2021年11月,广汽埃安发布的LX Plus 的电池包容量为144.4度,工况续航能力达到了1008公里。

  2021年11月19日,宝马发布了搭载了111.5度电池包的IX,工况续航能力达到了665公里;2023年2月,梅赛德斯奔驰发布了EQS纯电SUV,电池包容量为111.8度,最高工况续航能力达到了742公里。

  而今年6月,搭载宁德时代麒麟电池的极氪001千里续航套装交付给宁德时代董事长曾毓群,电池包容量140度,CLTC综合工况续航能力1032公里。5月,有车友在青海实测该车在空调23摄氏度的情况下,续航能力为922.9公里,平均时速79千米/小时,能耗14.7度/百公里。

  近日,特斯拉新上市的电动皮卡Cybertruck上的电池包容量为123度,工况续航里程547公里。

  不过,相较于以上几款大容量电池包采用的液态电解液锂离子电芯,蔚来汽车此次测试的电池包的特殊之处是采用了半固态电解质电芯。

  根据蔚来汽车在2020年发布的信息,电池采用了原位固化的固液电解质,无机预锂化的硅碳负极,纳米级包覆的超高镍正极。此外,据此前披露的数据,尽管这块电池的电芯由蔚来与卫蓝新能源联合开发,但电池包完全由蔚来自研,前后累计花费3年时间,团队人员超过300人,团队硕士和博士比例分别占了17%和16%。

  今年6月30日,卫蓝新能源将360Wh/kg半固态电芯正式交付给蔚来汽车。

  据了解,北京卫蓝新能源科技有限公司是中国科学院物理研究所清洁能源实验室固态电池技术的唯一产业化平台。目前企业具有北京房山、江苏溧阳、浙江湖州和山东淄博4大基地。其中湖州基地于2021年10月开工建设,去年6月全面建成投产,同年11月基地正式下线第一颗半固态动力电芯。

  有了这块“地表超强”的半固态电池包,为何蔚来仍然不放弃46系圆柱锂离子电池路线?一方面或许是因为,目前来看,半固态电池极其难产,成本仍然高昂。

  在此次测试中,李斌就表示,这个150度半固态电池包不卖。“目前,150度电池包非常难量产,产量比较低,良率也很有挑战,产能要经历一个爬坡的阶段,所以初期,我们会采取灵活租用的方式来服务有特别需求的用户。”李斌说。

  不仅难产,有业内人士向澎湃新闻记者表示,“这或许也是目前全球单位(每WH)成本最高的电池包,甚至超过了特斯拉的4680电池成本,”该人士说,“无论是材料还是制造工艺,肯定都是最贵的。”

  据介绍,目前半固态电解质电池主要有两种路线,一种是电解质是果冻状的,例如蜂巢能源已经采用这样的路线,还有一种是在固态电解质和正负极之间填充一些液态电解液,解决固固界面的问题。

  而半固态电池目前在业内就没有形成规模,生产所带来的成本高昂。2023年全年,国内固态、半固态电池的装车约为0.4GWh,主要由卫蓝新能源公司的产品实现,和液态锂离子电池相比规模太小。

  据此前全球调查机构SNE research的计算,目前锂离子电池的电解液价格在全球的中等水准为9美元/kg,而全固态电池中最有前途的硫化物固体电解质的主要的组成原材料Li2S为1500—2000美元/kg,是锂离子电池电解液的200倍以上。

  蔚来曾公开表示,一个半固态电池包的价格相当于一辆ET5。也就是说,其搭载的150度电池包的成本接近30万元,换算为度电成本是2元/Wh,是当下铁锂电芯价格的4-5倍、三元电芯价格的2倍。另有行业报告数据显示,国内部分厂商披露半固态电芯成本高达3元/Wh。

  在这样的情况下,蔚来将目光投向更多的电池路线也是情理之中的事情。今年9月,国内媒体36氪首先爆出蔚来将和蜂巢能源成立合资公司,联合开发46系大圆柱电池的消息,此后,蜂巢能源董事长杨红新在媒体日活动上对此并未否认。

  2020年9月,特斯拉率先发布4680大圆柱电池,即直径为46mm、长度为80mm的电池,据马斯克介绍,该电池的单体单位体积内的包含的能量可提升5倍,提升整车续航能力同时提升电池生产效率。电池仍然采用液态电解质。

  特斯拉之后,LG新能源、松下、亿纬锂能、远景动力、蜂巢能源等国内外电池厂商都跟进推出这一产品,车企方面宝马、奔驰、通用、沃尔沃、比亚迪也相继加入阵营。

  虽然大圆柱电池目前一样面对着量产难题,但在蜂巢能源董事长杨红新看来,这是面对三年以后甚至四年以后下一代的全新平台,几乎所有整车厂都在考虑。因此从产品纬度来看,是要用大圆柱形状高镍正极的体系做到高端长里程CTC的覆盖。

  不过,根据蔚来汽车目前对于电池业务的态度,公司对46系大圆柱锂离子电池的发力点或仍然在研发阶段。

  在近日的三季度财报会上,李斌表示将对三年内不能改善财务表现,或对毛利提升没有贡献的项目做调整。在李斌看来,电池业务需要被“优化”的项目之一。

  “电池制造有很大的投入期,要产能爬坡,提升良品率。我们基本不具备这样的资源去支持这件事。研发换毛利,是蔚来的高优先级;固定资产换毛利,能往后推就推。”李斌说。

  根据此前媒体爆出的初步计划,蔚来和蜂巢能源会在马鞍山一起投资试制线,做中试和开发,两公司一部分研发人员也将合并,但双方的制造和采购都保持独立,量产节点可能在2025年。


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