國際車企會是動力電池市場的大變數.

大眾達成200億歐元電池訂單、奔馳10億歐元(約12億美元)打造全球電池生產網絡、寶馬2億歐元建電池研發(fā)中心、豐田/松下聯(lián)合開發(fā)方型固態(tài)電池……2017年底到2018年初,國際車企頻頻在動力電池領域引起大轟動.

作為新能源車的核心零部件,當前動力電池在整車成本中所占比重仍高達40%-50%,對整車的綜合成本、性能品質,甚至是穩(wěn)定生產(參考Modle3)都有著舉足輕重的作用.因此,對于任何有志于在新能源汽車市場有所作為的國際主流車企來說,動力電池必須被牢牢握在自己的手中.

梳理相應布局不難發(fā)現,當前國際車企布局動力電池具有2大特點:

一是布局集中在技術層面,迫切期望增強主動權.更多的車企選擇將資金運用于建立研發(fā)中心、強強聯(lián)合研發(fā)電池,如寶馬建立研發(fā)中心,通用/本田、寶馬/豐田分別合作研發(fā)燃料電池等.實際上,除了特斯拉之外,真正投入巨額資金籌建動力電芯工廠的情況并不多見;

二是技術儲備呈現多樣化的趨勢,重心落在鋰電池、燃料電池和固態(tài)電池.寶馬是這方面的典型代表,在過去的20年里寶馬對燃料電池,以及鉛酸、Na-S、ZEBRA、鎳氫和鋰離子在內的幾乎所有類型二次電池都進行了豐富實驗,但最終籌備推出的新能源車型仍以電動車和燃料汽車為主.

高工產研鋰電研究所(GGII)分析認為,隨著國際車企對動力電池的布局深化,當前行業(yè)內"中日韓"三足鼎立的局面或也將出現變化.

一方面歐洲在傳統(tǒng)汽車領域的地位卓越,預計未來這一地區(qū)的電池基地數量、產品工藝性能將不斷向上提升,另一方面特斯拉在新能源汽車市場地位及其超級工廠投產規(guī)模在持續(xù)穩(wěn)固、擴大,未來動力電池市場或將受上述影響,形成"中日韓歐美"五角角逐的局面.

更為復雜激烈的動力電池競爭似乎已在眼前,那么可能打破當前局面的國際車企,其動力電池業(yè)務究竟推進到了哪一步?高工鋰電梳理了特斯拉、豐田、通用、大眾、奔馳、寶馬6家頂尖車企在動力電池領域的進展概況以作參考,具體如下:

特斯拉

作為第二輪電動車產業(yè)化熱潮中成長起來的后起之秀,特斯拉在電池領域的布局重點體現在鋰離子電池和儲能方面.

為削減電池成本,進一步擴大電動車產能,2014年6月,特斯拉號稱全球最大鋰離子電池工廠的內華達州Gigafactory工廠正式開工,該項目總耗資約50億美元,占地3200英畝(約12.95平方公里),預計將在2020年全面建成達產.

目前該工廠已部分投入使用,公司預計,2018年該工廠的電池產能將達35GWh(相當于2014年全球電池的產能總和),有必要的話,甚至可達到150GWh產能.超級工廠強大的產能,也支持特斯拉推出了迄今旗下最為便宜的電動車——Model3,盡管當前Model3的交付不如預期.

值得一提的是,Gigafactory還將配置最先進的循環(huán)系統(tǒng),所有的舊電池組都可回收.為實現能源的自供應,該工廠的屋頂和周圍山頂都鋪設上了太陽能面板,未被消耗的電能將被儲存,以供在沒有光照的情況下使用.

后續(xù)馬斯克曾表示計劃在歐洲、中國與印度各建一座Gigafactory,但目前暫未獲得相應項目實際進展.

儲能電池方面,2017年7月,特斯拉宣布與法國可再生能源公司Neoen合作,將在南澳洲建造100Mw的鋰離子蓄電池組.

2018年2月,特斯拉宣城正與SquawValley和LibertyUtilities合作,計劃在奧林匹克谷地(OlympicValley)部署電池儲存系統(tǒng),以使用100%的可再生能源.據稱,項目將使用最先進的電池儲存技術,創(chuàng)新儲能方式,并將儲存的能源輸送至公用電網.該電池系統(tǒng)將在特斯拉Gigafactory工廠建造.

豐田

豐田是全球主流汽車廠商中被公認對燃料電池和二次電池(鋰電和鎳氫)都有非常深入研究的公司.

氫燃料電池一直是豐田的"掌上明珠",1992年起豐田就開始了燃料電池技術的研究,但由于相關技術、儲氫罐及相關配套設施的發(fā)展滯后,直到2014年末,豐田才發(fā)布了首款搭載"豐田燃料電池系統(tǒng)TFCS(ToyotaFuelCellSystem)"的量產版氫燃料電池車"MIRAI".

發(fā)布新車的同時,豐田斥資200億日元(折合當時人民幣10.4億元)用于提高日本氫燃料電池和燃料箱工廠產能.2015年,豐田無償公開了燃料電池車"MIRAI"的"豐田燃料電池系統(tǒng)TFCS(ToyotaFuelCellSystem)"技術專利,并設期限至"2020年底之前".出于對豐田燃料電池技術的信任,寶馬等國際頂尖車企將其選定為燃料電池研發(fā)合作伙伴.

在鎳氫電池領域,豐田也擁有著卓越的地位.早在1996年豐田就與松下合資成立了鎳氫電池廠PEVE,雙方占比分別為80.5%和19.5%.目前,PEVE已為全球約80%的鎳氫電池混合動力汽車提供電池,包括豐田的競爭對手.實際上豐田完全具備獨立生產鎳氫電池的能力.

鋰電池領域,豐田對全固態(tài)鋰離子電池情有獨鐘.2014年,豐田對外宣稱正在全力研發(fā)全固態(tài)鋰離子電池,并已開發(fā)出能量密度為400Wh/L的電池原型.豐田研究人員表示,該電池約在2020年實現商業(yè)化應用,2025年得到實質性改善.

2017年底,豐田再次與"老朋友"松下達成共識,確認雙方將共研發(fā)車載方型固態(tài)電池.

通用

由于過去一直專注于FC-EV,通用汽車在電池方面的布局主要體現在燃料電池方面,鋰電池布局相對缺乏.

由于投資巨大,通用汽車在布局燃料電池時選擇與本田合作,早在2013年,兩家國際頂尖的汽車商就達成合作,共同開發(fā)燃料電池車使用的燃料電池系統(tǒng)和氫罐,共享氫能源電池燃料的知識產權.

2017年初,通用與本田的合作進一步擴大,雙方計劃在美共同投建氫動力燃料電池系統(tǒng)制造合資企業(yè),后續(xù)聲明顯示,通用與本田將各投資8500萬美元研發(fā)這項技術,合資企業(yè)預計將于2020年左右開始生產.

鋰電池方面,2017年底,通用汽車曾對外開放了其位于上海的電池、BMS研發(fā)實驗室,以展示相應技術發(fā)展細況.

大眾

整體來看大眾的動力電池布局更為全面和謹慎,在燃料電池、固態(tài)電池、鋰電池以及鋰硫/空氣電池上都進行了不同程度的布局,預計未來10年,大眾將在電動車載電池領域投資500億歐元.

具體來看,大眾在燃料電池領域的研究可以追溯到2007年甚至更早以前,當年度大眾汽車宣布將與巴斯夫、博世、Evonik工業(yè)公司(前德固賽公司)、Li-Tec等公司共同投資3.6億歐元,自2008年起合作生產車載燃料電池.

2014年,大眾在洛杉磯車展上展出了燃料電池版的AudiA7、Golf以及Passat車型,三款車型均采用大眾自主研發(fā)的第四代100KW級PEMFC電池組.隨后的技術進展顯示,大眾已開始著手發(fā)展定位高端車系的第五代燃料電池系統(tǒng).

雖然大眾涉足固態(tài)電池研發(fā)的時間相對較晚,但卻"固執(zhí)"地準備單獨研發(fā).2014年第三季度,大眾表示看好固態(tài)電池前景,并入股研發(fā)固態(tài)電池的創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape,股份占比5%.

2017年9月,大眾CEO穆倫表示,公司已經在計劃下一代電動車電池,里程超過1000公里的固態(tài)電池,并將于2025年量產.

鋰電池方面,2016年大眾集團總裁MatthiasMueller透露,公司擬投資100億歐元,在德國薩爾茨吉特建立自己的鋰離子電池生產廠,據稱該項目有望超過特斯拉的Gigafactory,成為史上最大電池廠.但迄今為止,該工廠并沒有進一步的信息流出.

奔馳

受第一輪電動車產業(yè)化思維影響,奔馳在燃料電池領域進行了大量研究,但在第二次電動車產業(yè)化熱潮的影響下,其在鋰電池領域也進行了大規(guī)模的布局.

2007年,奔馳母公司戴姆勒聯(lián)合福特汽車達成了對加拿大Ballard公司汽車燃料電池業(yè)務的收購,并借此獲得相應燃料電池知識產權、113名原公司科研人員以及部分試驗實施.目前,戴姆勒在Ballard公司中的股份占比已達19%

受益于以上基礎,并配合后續(xù)研發(fā)進展,當前奔馳的GLCCell燃料電池堆尺寸相較之前減小了約30%,且貴金屬鉑的用量減少了90%,成本得到大幅降低.最新款氫燃料電池車型GLCfuel-cell也已于2017年上市.

鋰電池方面,此前為獲得鋰電相關技術,奔馳曾聯(lián)合主要從事特種化工產品的研發(fā)的Evonic成立了Li-Tec公司生產鋰離子動力電池,并實現控股,但囿于技術、成本等多重原因,Li-Tec最終難以為繼破產告終.

今年以來奔馳在鋰電池領域采取了更為激進的舉動.2018年1月,奔馳透露,計劃投資10億歐元(約12億美元)打造全球電池生產網絡,在全球范圍內建造電動汽車和電池制造中心.

目前,奔馳在全球由6座電池組工廠組成的電池生產網絡已經形成,包括德國卡門茨的一號和二號電池工廠(后者將于2018年建設完畢)、德國圖爾克海姆電池工廠、北京電池工廠,美國塔斯卡盧薩電池工廠以及新建的泰國電池廠.這些工廠可根據需要,適時準備出口電池組.

寶馬

在過去的20年里,寶馬對電池技術進行多樣的嘗試.氫能方面主要是燃料電池、在純電動車方面,寶馬裝車試驗了鉛酸、Na-S、ZEBRA、鎳氫和鋰離子幾乎所有類型的二次電池,積累了豐富的測試經驗.

燃料電池方面,早在2013年,寶馬就選擇穩(wěn)妥地聯(lián)合豐田共同合作研發(fā)燃料電池技術,并隨后一直保持著對該種能源系統(tǒng)的試驗熱情.其推出的高壓低溫復合氫燃料存儲科技可將氫燃料存儲能力提高50%,支持車輛續(xù)航超500公里.

為更好地研發(fā)氫燃料存儲系統(tǒng),并將其整合到整車,寶馬還與德國道達爾、林德集團在加注燃料和技術方面建立了強有力的合作.最新消息顯示,全新的寶馬燃料電池車預計將在2020年推出.

鋰電池方面,2017年底,寶馬宣布將在未來4年內投資總計超過2億歐元在其總部德國慕尼黑建立一座電池研發(fā)中心,并于2019年初開始運營.幾乎是在同一時期,寶馬還確認將聯(lián)合美國電池公司SolidPower研發(fā)新一代電動車固態(tài)電池技術.