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大众电池电量和变速箱有关吗

焦点分析 | 过了大众汽车测试,固态电池再喊“狼来了”

文 | 韩永昌

编辑 | 李勤

固态电池再起风波。1月5日,美股固态电池妖股QuantumScape(以下简称QS)疯涨43.09%。

原因是在此之前,大众宣布QS的固态电池产品通过PowerCo(大众的电池子公司)的耐久性测试,“实现了1000多次充电循环,容量仍超过95%。”

这个成绩的确惊人。就当下成熟的三元锂电池而言,通常也只能做到充放电循环800-1200次之后,衰减20%。这也是QuantumScape股价提振的原因。

就在QS股价暴涨两天前,日本电池企业麦克赛尔也宣称开发出了圆柱形全固态电池,容量可以达到200毫安时,样品最早于2024年1月出货。

固态电池又一次站上风口浪尖,即便是跌跌不休的A股市场,固态电池板块也在1月6日迎来了大涨潮,相关概念股纷纷飘红涨停。

固态电池作为下一代电池技术,其续航里程可以轻松超过千公里,并且充电倍率、循环寿命等都可以对现有产品形成全面碾压。

更重要的是,液态电池与固态电池最大的区别是使用液态电解质还是固态电解质。常规的液态电解质(电解液)可燃性极高,只要开始燃烧基本没有停止的可能。而固态电解质将电解液取代,彻底解决了易燃的问题,因此固态电池也被视为电池安全的最高水平。

当下,动力电池也已经随着锂价下跌、产能过剩与价格战等多重因素,回归到比拼制造业最根本的逻辑,成本与规模。电动化技术的突破已经出现明显的节奏放缓,电池技术的微调已经不能成为车企的主要卖点。

行业需要新的故事来提振士气,固态电池这样一种几乎毫无短板,且可以带来颠覆性变化的电池技术,自然义不容辞。

从蔚来发布150度半固态电池包,到丰田宣布2027年量产固态电池,再到今天QS的产品通过大众耐久性测试,固态电池的消息一番接着一番,但“狼来了”的故事,终究会引起市场与行业的疲惫。

QuantumScape“虚惊一场”

想理解故事始末,要先从QuantumScape这家公司说起。

只专注于固态电池技术研发的QS成立于2010年,比宁德时代还早上一年。经历了多轮融资后,大众成为该公司第一大股东。

2020年,QS通过SPAC在美股上市,市值最高峰超过477亿美元,比目前理想汽车的美股市值还要高出近百亿美元。

但36氪PowerOn梳理发现,成立十三年来,QS并没有任何一种可以在电动汽车上销售的产品问世。

本次引起QS股价暴涨43%的消息来自于大众官网,大众宣布,QS的固态电池第一次通过了PowerCo(大众的电池子公司)的耐久性测试。

原文写到:QS的固态电池在超过1000次充放电循环后,仍能保持95%以上的容量。根据不同的车型,这可以让一辆电动汽车行驶超过50万公里仍没有明显的电池电量衰减。

PowerCo首席执行官Frank Blome认为,“这是固态电池批量生产道路上的里程碑。”然而,原文也明确指出,该产品仅为A样。

大众官网披露的原文

一般来讲,一款全新电池产品想要量产上车,前期要经历A样、B样、C样、D样四个阶段。A样阶段主要用来验证电芯材料的体系,还处于概念阶段,而B样才会开始进行电芯设计,确定电芯的规格、容量、封装形式等,并进入样车进行测试,C样为小批量生产,D样为大批量生产。

举个例子,如果一款量产装车的动力电池产品可以看做是一个成年人,那A样仅仅是步入小学阶段。

一位固态电池工程师告诉PowerOn,从A样到最终装车,如果有成熟的平台体系会非常快,但如果是全新开发,要综合考虑技术的复杂程度,工程难度等等因素,“花上三到五年也很正常”。

以理想的5C电池作为类比,该电池的开发周期整整三年,这还是基于宁德时代完善的电池配方以及强大的制造体系,在已经十分成熟的液态电池上推陈出新的结果。而全固态电池,其材料、配方、制造等均是全新的环节,量产难度要远远超过5C电池,时间跨度也要更长。

如果A样的阶段就足以“振奋人心”,押注锂金属路线的美国电池公司SES AI Corporation(以下称SES)早在2021年就发布了全球第一个车规级锂金属电池A样品,该产品能量密度可以达到 417 Wh/kg,并陆续与现代、通用、本田签署了A样联合开发协议。

SES与QS的技术路线大概吻合,都是正极采用高镍三元材料,负极采用锂金属,但区别在于SES的目标直指量产,使用了固液混合电解质(半固态),而QS则坚持使用全固态电解质。

2023年12月13日,SES继续宣布已与三家车企中的一家达成锂金属电池B样品协议。SES的锂金属半固态产品从A样到B样就已经花费了两年的时间,而在量产上更为困难的全固态电池,显然要走上更长的路。

当然,不可否认QS的A样产品通过耐久性测试展示出了固态电池最真实的量产进度,这几乎也是行业中唯一一家宣布全固态电池量产具体进度的公司,但这样的进度距离商业化应用,还有太长的路要探索。

固态电池量产之难

动力电池的生产从来都不在朝夕之间。任何一种电池技术想要大规模量产都要迈过三道天堑:稳定的配方,低廉的成本和成熟的制造工艺。

电池的核心技术在于配方,配方决定了电池的能量密度,循环寿命,安全性能等。从电池配方出发,固态电池的技术路线分为三条,氧化物、聚合物、硫化物。三种路线各有优劣,但综合来看,氧化物做的公司最多,硫化物综合性能最好,技术上也最难。

QS是选择氧化物路线的代表,这一路线的主要问题是氧化物电导率低。大众给出的QS固态电池A样报告仅说明了循环寿命与容量保持率,对于更多的数据,如倍率性能、能量密度、低温性能、安全性等并未披露。

由于全固态电池的量产难度太大,离我们更近的是北京卫蓝的氧化物半固态电池,该电池已经装在一辆蔚来ET7上并且由李斌直播实测了14个小时,续航成功超过了1000公里。

但即便是半固态电池,成本也让人望而却步。蔚来曾透露,一个150度半固态电池包的成本就是一辆ET5。PowerOn也了解到,极氪009搭载的首款麒麟电池包同样是半固态电池,其电池包价格也“比一辆车还贵”。

由于材料的稀缺性,工艺难度更大,全固态电池的成本比半固态电池还要再上一个层级。一位固态电池公司高管对PowerOn说:“如果不考虑成本,美国橡树岭实验室早就做出了全固态电池,但只能在心脏起搏器这种完全可以承担高溢价的器材上应用。”

即便可以解决配方问题,并且降低了材料成本,制造工艺上的改变同样是量产难关。

与传统的液态电池相比,固态电池的生产工艺需要在极片、电解质、固固界面及封装技术等多方面进行技术突破,生产工艺的难度大大提升。

动力电池制造分为前中后三段工序,前段的涂布决定良率,中段的卷绕/叠片决定效率,固态电池的产线并不能完全沿用现有的成熟工艺。

据PowerOn了解,固态电池生产中,前段的匀浆、涂布、烘烤都要改动,中段工序的注液没有了(因为是固态电解质),而且只能用叠片,“基本贵的设备都要改动。”

用量产难度更低的4680电池对比来看,马斯克自2020年提出这一新的技术路线后,对于干法电极与全极耳技术的突破仍然迟迟未能达成,即便是以特斯拉在数个产能地狱中磨练出的工程化能力,仍然未能将理想中的4680电池如期量产。

而固态电池所面临的问题,锂金属负极制备、锂枝晶抑制、固固界面问题等等,显然比4680还要难上不止一层。4680所面临最难的干法电极问题,固态电池同样需要面对。

因此,想要大规模量产全固态电池,对于现阶段的电池工艺、材料成本、与制造水平来说,仍是一件难以企及的事情。

但在竞争局势愈发激烈的环境中,车企需要新的故事来支撑消费者对品牌的信心。丰田宣布2027年量产全固态电池,广汽埃安的目标更为激进,将量产节点定在了2026年。大众适时披露一下固态电池进展来支撑市场预期,也是一种常规手段。

但不披露产品开发节奏,只说量产时间,与只披露节奏,不提及量产时间,都是一样的“空谈”。

随着时间推移,市场对固态电池的技术难度认知度更加清晰,这样一则消息便带来股价疯涨的故事,或许要拿出更多的真材实料。用“狼来了”制造虚假预期,终究会被无情戳破。

大众电池部门暂不考虑IPO,最早或于2026年上市

来源:中国经济网

大众汽车集团旗下电池业务部门PowerCo负责人托马斯·施马尔日前表示,在电池工厂投入运营,并且标准电芯投入使用之前,该部门不会考虑上市。这基本上排除了电池业务在2026年之前进行首次公开募股的可能性。

据路透社报道,大众汽车集团旗下电池业务部门PowerCo负责人托马斯·施马尔(Thomas Schmall)日前表示,在电池工厂投入运营,并且标准电芯(unified battery cell)投入使用之前,该部门不会考虑上市。这基本上排除了电池业务在2026年之前进行首次公开募股(IPO)的可能性。

施马尔的言论明确暗示了PowerCo电池业务可能在何时上市。“IPO仍是未来的一种选择。然而,只有当工厂开始投产、且标准电芯投入使用时,这才是要考虑的问题。”施马尔说道。

大众集团在2022年年中剥离了电池业务部门,并与合作伙伴共同投资200亿欧元(217亿美元)建设电池工厂,计划到2030年产能达到240GWh。此举旨在加强大众集团对供应链的控制权,并帮助其追赶特斯拉。

PowerCo计划到2030年底实现200亿欧元的销售额,目前已宣布在2025年、2026年和2027年分别在德国萨尔茨吉特(Salzgitter)、西班牙瓦伦西亚(Valencia)和加拿大安大略省(Ontario)开设三家电池工厂。

此外,PowerCo计划从2025年开始,在其至少80%的电动汽车上使用标准电芯。这使得2026年成为满足施马尔所说上市条件的最早时间。

事实上,PowerCo一直回避具体表态潜在IPO的时间安排,只表示计划从2024年开始让业务为迎接投资者做好准备。施马尔还首次排除了在欧洲再建一家工厂的可能性。“目前,无论从竞争角度还是从成本角度来看,这都不在考虑之列。”他说。

随着销售增速放缓和财务亏损的累积,资本市场对电动汽车的热情已经降温,极星(Polestar)、Fisker等规模较小的公司都在努力为电动汽车的开发筹集资金。值得一提的是,由于借贷利率较高让投资者望而却步,去年的IPO市场活跃度降至2016年以来的最低水平。

“公开市场的投资者希望看到现金流,”电池材料供应商Novonix的首席执行官克里斯·伯恩斯(Chris Burns)表示。他补充道,“电池制造商需要与汽车制造商签订早期采购协议并建立牢固的合作关系,以便从一开始就获得信任。”

电池供应链咨询公司SC Insights的创始人安迪·莱兰德(Andy Leyland)说,“市场情绪非常糟糕……现在并不是时候。”(中国经济网 张懿/编译)

大众“电池日”来袭!这里有你不知道的真相

3月16日,大众集团举行了首次“电池日”活动。在此次活动上,大众概述了其降低电动汽车成本的计划,包括新建六座超级电池工厂、构建和扩大充电网络以及推出全新电池等。该公司的最终目标是制造续航里程更长、充电时间更快的电动汽车,这是当前电动汽车大规模采用的两大阻碍。

一、大众“电池日”看点多多

1、逐步扩大产能

大众集团计划到2030年,在欧洲拥有6家电池工厂建成并运营,完工后预计每年生产总能量值为240GWh的电池。为了应对需求的增加,大众汽车与Northvolt公司进行合作,将其优质电池的电池集中在瑞典的巨型工厂进行生产,这些电池定于2023年开始,并将逐步扩大到40GWh的年产能。在中国,大众也将在安徽合肥工厂生产电池。

2、2023年推全新标准化电池

大众计划从2023年开始采用植入了智能化技术的标准电芯。在公司的蓝图中,标准电芯到2030年将配备在集团超过80%的车型上,同时这款新电池可回收再利用的比例高达95%。预计伴随着创新生产技术的应用和持续的回收再利用,入门款车型的电池成本降幅逐渐提升至最多50%,量产车型上酱油最多30%的电池成本下降,平均下来大众汽车电池系统的每千瓦时成本有望降至100欧元下方。

3、电池回收

大众汽车集团萨尔茨吉特工厂的目标是打造原材料回收闭环管理体系,对锂、镍、锰、钴、铝、铜和塑料等有价值的电池原材料进行工业化回收,从长远来看,目标是回收90%以上的原材料。未来,大众计划利用回收的原材料支持新电池的生产制造。

4、合建充电网络

大众不仅在制定电池蓝图,还在努力扩大其充电平台。大众表示,计划到2025年在欧洲拥有1.8万个公共快速充电桩投入运营,这是欧洲当前电动汽车充电设施的5倍。它将与英国石油(BP)、Enel和Iberdrola合作,扩大电动汽车充电设施。在中国,大众将在今年借助旗下合资公司开迈斯在8个城市铺设500个充电站、6000个充电桩,并计划于2025年在中国市场建成1.7万个充电桩,充电功率从120kW至300kW。充电桩的生产将安排在中国苏州和德国汉诺威的工厂。

二、大众入局新能源,国轩高科为其重要抓手

1、多种电池路线并重,LFP成重要抓手

3月15日,大众汽车集团在“PowerDay”(电池日)上表示,大众集团将采用4种标准化电池,包括磷酸铁锂电池、高锰电池、三元锂电池、全固态电池,涵盖集团旗下80%车型应用,以实现规模效应,余下20%车型要有独立、专用电池设计。标准化电池2023开始供应,到2030年达到配套车型占比80%。

国轩恰恰是承载其当前最重要的磷酸铁锂LFP路线的抓手,公司历来以磷酸铁锂电池技术见长,其中公司通过自主研发生产的高性能磷酸铁锂材料、高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术,软包磷酸铁锂电池单体能量密度可以达到210kg/Wh。凭借优秀的成本控制和强大技术实力,公司在磷酸铁锂领域龙头地位将继续保持稳固,而国轩磷酸铁锂技术用得恰恰是大众所倚重的SiC负极材料。在此方面国轩的技术发展符合了大众所需求的技术,为两方的合作奠定了坚实的基础。

资料来源:网通社

2、行业龙头地位,加强双方合作

大众在该发布会中表示,围绕着电池作为整车的重心进行设计,要标准化电芯设计。这意味着大众只会排他性地选择几家符合技术要求的供应商,而不会对国内的厂商进行“广撒网”,其主要的原因在于供应商太多对于企业实现标准化成本的难度会略高一些。

而国轩高科自身作为二线锂电龙头,具备很强的历史积淀和技术积累。2020年公司在国内动力电池领域市占率为5.2%,位居行业第五,其中在其主打的磷酸铁锂电池领域,公司市占率达到13%,仅次于宁德时代和比亚迪,处在行业第三名的位置。未来在公司产品技术实力和资本纽带的共同作用下,公司有望成为大众的重要电池供应商,为与大众的合作提供充分的技术保障。

公司动力电池装机位居国内第五

资料来源:GGII,首创证券

3、顺应中国碳中和计划,国轩前景一片光明

大众非常重视中国市场,在活动上还提到了要顺应中国碳中和计划,在中国加速Meb平台下新能源车的渗透。燃油车时代,中国是大众集团在全球最重要是最大的单一市场,新能源汽车时代大众集团希望能够延续在中国市场的优异表现。迪斯透露,大众计划到2025年在中国市场销售150万辆新能源汽车,覆盖大众、斯柯达、奥迪以及江淮大众旗下的汽车品牌。

Meb平台适用不同的电池类型

资料来源:腾讯网

在刚刚过去的两会上,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢表示,为实现碳达峰、碳中和的目标,汽车产业需构筑面向低碳化发展的创新体系,优化汽车产业碳排放的制度和完善交易体系,加大财政和金融相关的政策扶持力度。从发展趋势上来看,我国的新能源汽车已进入市场和政策双驱动的创新阶段。在此背景下,大众加强对国轩的战投关系能够帮大众更好的立足于中国的市场中,可以加速推动大众融入碳中和的发展潮流。

强调中国市场重要性

资料来源:网通社

三、结论

综上所述,“电池日”活动象征着公司电动化的坚定决心,彰显其全球扩张的战略布局。活动中提及的诸多计划都极具实现潜力。同事,我们也大力看好国轩与大众联姻。在大众新能源战略全球扩张的大背景下,国轩占据重要的LFP路线,也是大众在中国得战略级合作方,将极大受益于其锂电订单的集中落地。

风险提示:废旧动力锂电池有效回收处理量远低于报废量;疫情导致需求低于预期、新能源市场竞争加剧。

越声理财投研部

2021.03.16

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