鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1021次 | 2020年03月23日
松下與寧德時(shí)代 特斯拉電池技術(shù)的新陳代謝
當(dāng)然首先作為供應(yīng)商一定要有供應(yīng)商的覺(jué)悟,不能太搶主機(jī)廠的風(fēng)頭。其次,關(guān)于特斯拉而言,假如徹底拋棄掉原有的動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線就意味著前期與松下合作建設(shè)的所有的產(chǎn)量將徹底廢棄。
(來(lái)源:微信公眾號(hào)“車壹條” ID:cheyitiao 作者:信天游)
“松下與特斯拉,這一直就是一個(gè)不平等的合作。松下從來(lái)沒(méi)有供應(yīng)商的覺(jué)悟,特斯拉也一直沒(méi)有把松下當(dāng)成戰(zhàn)略合作伙伴。”與一位業(yè)內(nèi)同行聊天時(shí),筆者感慨道。
假如要說(shuō)起松下與特斯拉在動(dòng)力鋰電池方面的合作,那就應(yīng)該從特斯拉最初與松下簽署合作協(xié)議中那兩條“不平等條約”說(shuō)起。哪兩條呢?
“ 1、特斯拉不能對(duì)外宣稱電池供貨商是松下;2、出現(xiàn)問(wèn)題概不負(fù)責(zé)?!?/p>
選擇松下,特斯拉很無(wú)奈
作為一家創(chuàng)業(yè)型公司,又從來(lái)沒(méi)有動(dòng)力鋰電池方面的研發(fā)能力和相關(guān)經(jīng)驗(yàn),特斯拉早期研發(fā)純電動(dòng)汽車之時(shí)想要破解動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)這個(gè)核心難題就只能將目光投向世界上最成熟的電池技術(shù)以及已經(jīng)擁有足夠大產(chǎn)量規(guī)模的18650圓柱型電池,即使這種規(guī)格的鋰離子電池從問(wèn)世之初到成為世界上產(chǎn)量最大的型號(hào)也從來(lái)沒(méi)有預(yù)想過(guò)要成為純電動(dòng)汽車的能量核心。
圍繞18650圓柱型鋰離子電池研發(fā)車用動(dòng)力鋰電池包而不是為純電動(dòng)汽車研發(fā)更加合適的電池,特斯拉從創(chuàng)業(yè)初始就帶著這樣的無(wú)奈一路蹣跚走下來(lái)。
從第一代的特斯拉Model S開(kāi)始,采用了最大8000顆松下供應(yīng)的18650規(guī)格的鈷酸鋰正極的鋰離子電池,由于非常糟糕的熱穩(wěn)定性以及當(dāng)時(shí)非常不成熟的溫控系統(tǒng)的電池包,特斯拉推出的Model S車型在全球很多地區(qū)出現(xiàn)了熱失控后起火的事故。
這讓當(dāng)時(shí)諸多的行業(yè)人士以及媒體對(duì)特斯拉以及其代表的新能源汽車提出了諸多的質(zhì)疑。而隨著松下NCA鎳鈷鋁正極材料鋰離子電池的量產(chǎn),雖然特斯拉電池包所采用的依然是18650規(guī)格的電池單體,但是電池包的熱穩(wěn)定性得到了很大提升,熱失控問(wèn)題獲得了極大緩解。
在推出了Model S以及Model X兩款車型之后。伴隨著馬斯克一直崇尚的“第一性原理”,特斯拉在全球范圍取得了極大的關(guān)注和追捧。而松下NCA鎳鈷鋁18650規(guī)格的鋰離子電池當(dāng)之無(wú)愧地成為了當(dāng)時(shí)世界上真正的第一款專門(mén)為電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)的“動(dòng)力型鋰離子電池”。
磨合前行,短暫的“蜜月期”
在松下與特斯拉合作進(jìn)入到了穩(wěn)定期之后,新型“動(dòng)力型”鋰離子電池得到了更進(jìn)一步的升級(jí)迭代。在18mm*65mm規(guī)格的基礎(chǔ)之上,特斯拉與松下推出了全新的21mm*70mm規(guī)格的“動(dòng)力型鋰離子電池”(俗稱21700電池)。
與此同時(shí),電池正極材料的鈷金屬含量從原本的30%左右降低至不到10%,電池單體的能量密度從原本240Wh/kg左右提升至300Wh/kg。
如此的巨大提升,關(guān)于當(dāng)時(shí)的全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)而言,無(wú)疑是一個(gè)創(chuàng)舉。而原本要最多8000顆電池單體的電池包減少到原本的一半不到,僅要3000顆左右的電池單體就能組成全新的電池包,而電池包的系統(tǒng)能量密度也達(dá)到了167Wh/kg。
彼時(shí),我國(guó)這個(gè)全球最大的新能源汽車示范市場(chǎng)的動(dòng)力鋰電池單體能量密度正在向200Wh/kg邁進(jìn),電池系統(tǒng)能量密度還在140Wh/kg左右徘徊。而在此基礎(chǔ)之上推出的特斯拉model 3車型一經(jīng)推出就收到了全球超過(guò)30萬(wàn)輛左右的訂單,特斯拉與松下的蜜月期正式開(kāi)始。
或許蜜月總是那么甜蜜而短暫。雖然在市場(chǎng)上取得了巨大成功,但是2018年的特斯拉卻經(jīng)歷著數(shù)不盡的痛苦與折磨。面對(duì)著市場(chǎng)對(duì)未來(lái)前景的質(zhì)疑、融資能力持續(xù)下降、現(xiàn)金流嚴(yán)重匱乏、核心高管團(tuán)隊(duì)不斷離職、Model 3訂單巨大卻產(chǎn)量嚴(yán)重不足等諸多問(wèn)題,特斯拉迎來(lái)了從創(chuàng)業(yè)之初至今最大的危機(jī)。
作為創(chuàng)始人的馬斯克也承受著巨大的壓力,但是作為核心供應(yīng)商以及合作伙伴的松下卻一而再再而三的掉鏈子,雙方合作的問(wèn)題在2019年開(kāi)始集中暴露,并毫無(wú)遮掩地呈現(xiàn)在世人面前。
矛盾公開(kāi),松下“吃黃連”
位于內(nèi)華達(dá)沙漠的特斯拉Gigafactory廠在2018年十二月建成投產(chǎn)。作為特斯拉在美國(guó)最大的生產(chǎn)基地,這個(gè)擁有7000名員工,24小時(shí)持續(xù)開(kāi)工的超級(jí)廠在投產(chǎn)之時(shí)也僅僅完成了30%左右的產(chǎn)量建設(shè)。
隨后在2019年一月份,松下與豐田汽車在日本簽署合約,意圖謀求新的市場(chǎng)機(jī)遇;同年四月份,松下停止對(duì)特斯拉Gigafactory 1電池廠的擴(kuò)張計(jì)劃,也暫停了對(duì)特斯拉上海廠的投資,雙方關(guān)系迅速降溫。
松下與特斯拉的積怨于2019年十一月份達(dá)到頂點(diǎn),松下電器CEO津賀一宏公開(kāi)表示,松下低估了和特斯拉的合作風(fēng)險(xiǎn),目前難以從與特斯拉現(xiàn)有電池合作業(yè)務(wù)中賺取利潤(rùn),而關(guān)于特斯拉在華投產(chǎn),松下表示沒(méi)有計(jì)劃為特斯拉在我國(guó)新建電池廠。
2020年春節(jié)期間,寧德時(shí)代公布通告宣稱成為特斯拉在我國(guó)地區(qū)的動(dòng)力鋰電池供應(yīng)商。通告一出,新能源汽車行業(yè)一片嘩然,關(guān)于特斯拉與寧德時(shí)代未來(lái)的合作猜想紛至沓來(lái)。
然而,寧德時(shí)代通告上的內(nèi)容卻顯得并不是那么振奮人心。通告稱,公司擬與Tesla,Inc、特斯拉(上海)有限公司簽訂《Production Pricing Agreement (China)》,目前Tesla, Inc 已簽署,尚需特斯拉(上海)有限公司簽署。協(xié)議約定寧德時(shí)代將向特斯拉供應(yīng)動(dòng)力鋰離子電池,期限為2020 年7 月1 日-2022 年6 月30 日,并未對(duì)特斯拉采購(gòu)量進(jìn)行強(qiáng)制約束,具體采購(gòu)情況特斯拉會(huì)根據(jù)自身需求以訂單方式確定。
雖然從這個(gè)模棱兩可的通告上我們基本上找不到太多有價(jià)值的信息,但是結(jié)合松下與特斯拉的合作以及寧德時(shí)代在2019年的種種動(dòng)作和表現(xiàn)我們可以繼續(xù)探究。
寶馬“欽點(diǎn)”,寧德時(shí)代“上位”
眾所周知,寧德時(shí)代創(chuàng)立初始并不是太知名,而2017年十二月與寶馬汽車的合作讓寧德時(shí)代迅速進(jìn)入了汽車行業(yè)的視野。經(jīng)過(guò)了三年多時(shí)間的快速發(fā)展,憑借自己在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力,寧德時(shí)代進(jìn)入了高速發(fā)展期。
超過(guò)60%的市場(chǎng)占有率讓寧德時(shí)代成為我國(guó)乃至全球新能源汽車動(dòng)力鋰電池供應(yīng)鏈中的龍頭。但是在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域技術(shù)路線的探索中,寧德時(shí)代從未進(jìn)行過(guò)圓柱型動(dòng)力鋰電池的拓展,而在高鎳811鎳鈷錳三元方殼電池領(lǐng)域,寧德時(shí)代一直走在行業(yè)的前端。
2019年底,寧德時(shí)代對(duì)外宣稱將率先采用全新CTP技術(shù)的無(wú)模組電池包。并表示在成本上,CTP電池包體積利用率提高了15%-20%,零部件數(shù)量減少40%,生產(chǎn)效率提升了50%,投入應(yīng)用后將大幅降低動(dòng)力鋰電池的制造成本。在2020年,采用CTP結(jié)構(gòu)的動(dòng)力鋰電池包將達(dá)到200Wh/kg的系統(tǒng)能量密度。
系統(tǒng)能量密度200Wh/kg意味著什么?意味著純電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)能量密度將達(dá)到一個(gè)前所未有的高度,意味著作為持續(xù)引領(lǐng)全球新能源汽車技術(shù)發(fā)展的特斯拉至少在動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域開(kāi)始落后。
就像2018年Model 3上市前特斯拉采用21700電池所帶來(lái)的期待相同,全球新能源汽車動(dòng)力鋰電池在寧德時(shí)代的努力下將再次出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
從技術(shù)角度來(lái)講,或許作為特斯拉創(chuàng)始人的馬斯克,不愿將技術(shù)第一的桂冠輕易讓給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,才會(huì)在即使已經(jīng)選好了LG化學(xué)這個(gè)松下的替代者的時(shí)候,依然將橄欖枝拋給了寧德時(shí)代,這個(gè)在動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線上跟特斯拉完全不相干的年輕的動(dòng)力鋰電池龍頭公司。
牽手寧德時(shí)代,押寶我國(guó)未來(lái)
從技術(shù)角度而言,目前采用了21700 NCA電池的Model 3的167Wh/kg的系統(tǒng)能量密度在當(dāng)下還算是主流水平,但是相較于即將推向市場(chǎng)的寧德時(shí)代200Wh/kg的CTP電池包而言,已經(jīng)是大大的落后了。
系統(tǒng)能量密度達(dá)到200Wh/kg的寧德時(shí)代CTP技術(shù),可以說(shuō)僅僅在動(dòng)力鋰電池包體結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了較大幅度的優(yōu)化就占據(jù)了全球動(dòng)力鋰電池技術(shù)的新高度,而其采用的依然是單體能量密度在240Wh/kg左右的石墨負(fù)極的高鎳三元電池。
相比特斯拉采用的高鎳(9:0.5:0.5)NCA鎳鈷鋁正極的動(dòng)力鋰電池300Wh/kg的單體能量密度,目前的高鎳811鎳鈷錳正極的電池240Wh/kg單體能量密度還有大幅度提升的空間。而采用硅碳負(fù)極的300Wh/kg的高鎳811鎳鈷錳三元電池在2019年已經(jīng)送檢。
一旦采用300Wh/kg的高鎳811鎳鈷錳大單體三元方殼加上CTP結(jié)構(gòu)的電池包在系統(tǒng)能量密度上進(jìn)一步突破至240Wh/kg以上,以21700為代表的小圓柱單體成組的技術(shù)路線將由于成組效率太低很快被拋棄。
到這里我們可以大膽猜想一下為何寧德時(shí)代的通告那么含糊其辭。當(dāng)然,首先作為供應(yīng)商一定要有供應(yīng)商的覺(jué)悟,不能太搶主機(jī)廠的風(fēng)頭。其次,關(guān)于特斯拉而言,假如徹底拋棄掉原有的動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線就意味著,前期與松下合作建設(shè)的所有產(chǎn)量將徹底廢棄,而松下這個(gè)初期的戰(zhàn)略合作伙伴也將徹底被拋棄。
這個(gè)當(dāng)然是堅(jiān)決不允許發(fā)生的事情,尤其是在特斯拉全面度過(guò)難關(guān)并開(kāi)始全新篇章的時(shí)候。而與寧德時(shí)代的合作更多代表的是未來(lái),或許兩年的合作期以及并不限制供應(yīng)的規(guī)模以及數(shù)量,實(shí)際上是在為了技術(shù)快速迭代時(shí)不落下風(fēng)做的充分準(zhǔn)備,更為了能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡期做的妥協(xié)。
其實(shí)我們從Model S等車型剛剛開(kāi)始采用21700單體的動(dòng)力鋰電池包就能了解,從舊技術(shù)到新技術(shù)的過(guò)度,特斯拉在先期已經(jīng)按照兩至三年的時(shí)間來(lái)計(jì)劃。
寫(xiě)在最后:
或許與寧德時(shí)代的大規(guī)模全面合作還要兩至三年的時(shí)間,但是不論要多少時(shí)間的過(guò)度,關(guān)于電動(dòng)汽車這個(gè)高速技術(shù)迭代的新生事物而言,“新陳代謝”總是不斷地、快速地發(fā)生著。
舊的終將被拋棄、新的終究會(huì)到來(lái)。關(guān)于我們而言,只要去等待就好。(專欄作者系動(dòng)力鋰電池技術(shù)專家、新能源汽車產(chǎn)業(yè)資深分析人士)
原標(biāo)題:松下與寧德時(shí)代,特斯拉電池技術(shù)的新陳代謝