动力电池新规抛弃三星、LG后,国内厂家解锁电池迷局的时机到了?

小鹏汽车

6月20日,工信部网站发布了符合《汽车动力蓄电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》)企业目录第四批的名单。通过认证的公司均为中国血统,而此前备受业内关注的三星SDI、LG等外资厂商并未入选。据坊间传闻,如果新能源汽车搭载的动力电池没有进入《规范条件》目录,那么该新能源汽车将不得进入新能源汽车推广目录,从而无法获得补贴。一时间,市场众说纷纭,三星和LG总部等国外电池厂商通过境外媒体全力吐槽“这是保护落后,中国目录把我们坑惨了!”国内电池厂商大声叫好“这是鼓励自主创新的得力举措”。整个新能源汽车市场,逐渐大雾弥漫,陷入了电池迷局。

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新规背后传达着什么?

为什么国家会在这个时点推出这样一个方案,以及作为新能源汽车厂商应该如何应对,笔者的一些观点如下:

第一,此规范的核心思想是规范市场,提升电池安全性要求,加速市场的优胜劣汰,将不能提供安全、高质量的电池方案的厂家挤出市场。

规范要求“锂离子动力蓄电池单体企业年产能力不得低于2亿瓦时,金属氢化物镍动力蓄电池年产能力不得低于1千万瓦时,超级电容器年产能力不得低于5百万瓦时,系统企业年产能力不得低于10000套或2亿瓦时。”规范要求“企业建立产品设计研发机构。配备相应的研发设备,包括开发工具、软件、研发及测试设备、试制设备等。企业应配备相应的研究开发人员,其占企业员工总数比例不得少于10%或总数不得少于100人。”

通过这样的规范,许多规模较小,没有建立完善的安全质量体系的企业将被淘汰出市场;没有足够的研发力量,没有坚持自主研发的企业,将被淘汰出市场。

从中我们可以看出,国家鼓励企业投资研发,掌握自主核心技术,从低质、低价、同质化竞争的中国制造怪圈,向高质、高性价比、具有核心技术、自主知识产权的中国智造进行产业升级的决心;从中我们可以看出,国家始终将汽车安全作为头等要务,秉着安全高于一切的态度在治理汽车行业。

作为新能源汽车的从业者,我们应该响应国家政策,把汽车安全作为头等要务,将自主研发、获得核心技术、获得自主知识产权作为企业的安身立命之本。十四条规定的“研发人员总数不得少于10%或总数不得少于100人”的规定,我还是觉得太低,应该提升到不得少于30%或40%,才能更好的推动企业从重制造、轻研发的老路,转到重研发、重核心技术的新路上。

第二,坊间流传外资电芯没法进入名单,未进入名单的企业产品拿不到补贴,大家都要赶快转用国产电芯。

我觉得,只要我们坚持自主研发,管它外界狂风暴雨,我自淡然应对。首先,规定并未明确说明使用未进入名单的企业产品拿不到补贴;其次,即使真的拿不到补贴,规定也未禁止使用,只是缺少政府补贴,成本高了而已。

对于新能源汽车企业,我觉得每家企业都应该有自己的市场定位与打法;如果我们的市场定位是给用户提供尽可能安全、尽可能高质量的产品,我们是否有为了更高的质量,放弃政府补贴的勇气。我一直觉得,新能源汽车企业,从一开始就要学会面对市场独立成长,而不能总是靠政府的奶水苟延残喘。

那么如何才能面对市场独立成长呢?我觉得最核心的是要有自己的核心技术,并且加大研发投入,不断的掌握更多、更新的核心技术。

我们不能再总是把所有核心技术都统统交给歪果仁进行开发,这样做的结果会造成像传统汽车我们没法掌握最尖端的发动机技术一样,始终受制于人;更可怕的是,我们有些厂商不仅把所有核心技术都交给外国公司进行开发,还依靠国内强有力的政府资源优势,利用国家补贴抢占市场。

由于电动汽车电池成本常常高达整车成本35%以上,国家每年高昂的补贴费用,并未能真正用在提升中国新能源汽车的技术水平上,而是用来帮助国外厂商提升自身技术去了。如果我们能国家的补助都用到自主核心技术的开发上来,对于整个行业的发展,善莫大焉。

技术突围的路径在哪?

在电池相关领域,核心技术包括“电芯生产技术”、“电池包PACK(成组打包)技术”;其中“电芯生产技术”世界最高水平的技术还是主要掌握在歪果仁手中,而“电池包PACK技术”中国已经有接近或达到世界最高水平的厂商存在。

电芯生产技术:

先看一下目前业界吵得最火的两种前沿科技。

前沿:石墨烯电池

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石墨烯(二维碳材料)

石墨烯电池,是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间能快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。

前沿:超导电池(电磁)

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超导线圈

超导储能系统( SMES )是利用超导线圈将电磁能直接储存起来,需要时再将电磁能返回电网或其它负载的一种电力设施,它具有反应速度快、转换效率高的优点。

从介绍来看,这两种科技确实挺厉害的,并且被各大工业国列为重点项目进行深度开发,至今还处在实验室阶段,距离可以大规模量产,还有非常遥远的距离,我们目前实际可用的,还是锂电池。

主流:锂电池

尽管电池种类繁多,但以上几类电池多数还处在实验室研发阶段,离量产还有一段距离。

美国阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)进行的一个为期五年的电池研发项目已经过去了四年时间,负责研发的工程师表示在短期内,电池市场上锂离子的地位还难以被撼动。

提到锂离子电池,这里就不得不提一下代表着中外电芯技术代表的比亚迪和特斯拉。比亚迪的电动汽车搭载的是磷酸铁锂方块结构的电芯,而特斯拉搭载的是三元锂18650结构的电芯。虽然磷酸铁锂电池有较好的循环稳定性能,成本也比较低。但目前,比亚迪的单体电池,能量密度已经达到了130Wh/kg。几乎已经到达了能量密度的天花板。对于高能量高性能的追求,三元材料也是电极材料的重要方向,而18650电芯是目前最成熟的一种卷绕式锂离子电芯,它一致性好、寿命长、产量高、充放电性能好成为目前高端纯电动车的首选,这也是特斯拉选择18650作为它的电芯方案的原因。18650电芯存在的问题是它的PACK成组技术难度比磷酸铁锂电池大很多。

电池包PACK技术

电池包的设计必须结合电池组的冷却系统一并考虑,气温零度以下后,电动汽车的里程急剧下降,这是锂电不可避免的特性。而好的冷却技术不仅能解决散热问题,更能高效的解决加热问题,这点寒冷地区使用电动车的人感受最深。

目前市场上常见风冷、液冷、热管等多种散热方式。比如日产电动车采用了被动式冷却方式,比亚迪和江淮是风冷,而特斯拉选择了更高级的液冷的技术。液冷管道通过加热液体,再均匀的传递到每颗电芯上,从而达到恢复电芯最佳放电温度的目的,继而使电池的电量能够完全发挥并保证电芯温度的一致性,使电芯的温差控制在很小范围。这对于多并多串的电池PACK来说至关重要。

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小鹏汽车电池包模组图

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小鹏汽车电池模组保险丝连接图

而目前国内更多的是采用风冷和自然冷却的电池包,温度的一致性一直是老大难的问题。所以很多电动汽车都不能快充,而且所谓快充也并不快,正是温度的一致性导致的。

特斯拉在Model S 一共采用了7104颗电芯,重量544kg,能量密度约148Wh/kg。使用的三元锂电芯,运用了跨行业技术,利用“保险丝”连接接触到每颗电芯,"保险丝"能在电流过大、或短路的情况下,及时切断回路防止危险发生。

出现事故时,延缓热失控的发生,争取更多的逃生时间。特斯拉在Model S上,利用非常好的检测算法、控制策略实现了整个电池包高能量的持续输出。

最后提一下我们小鹏汽车自己。现阶段,我们采用了市面上最好的电芯,并配合自主研发的电池包PACK技术(已申请超过40项专利),目前已经做到152Wh/kg比特斯拉更高的能量密度。虽然目前由于种种原因,我还不能将我们技术的差异化详细告诉大家,但正如上文说的那样,不论政策如何变化,未来的竞争,一定是核心技术的竞争,谁有核心技术,谁自然会在这场电池迷局中泰然自若。

本文作者为小鹏汽车创始人&总裁夏珩,原文首发车云网。

作者:小鹏汽车

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