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聯(lián)手LG開發(fā)電芯通用電池研發(fā)的全路徑

時間:2022-08-25 14:44:02來源:鉅大LARGE

導(dǎo)語:?電動車的關(guān)鍵是電池,通用汽車很早就開始打造屬于自己的電池研發(fā)能力,專注于電池材料與單體電池設(shè)計的基礎(chǔ)研究,挑戰(zhàn)極限

  “這條生產(chǎn)線只需要四個人控制,包括最后Pack(電池包)cover環(huán)節(jié)需要的兩個人,”站在電池組生產(chǎn)線旁邊的工作人員稱。6月5日,在位于上海浦東金橋的上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心,媒體看到了去年年底正式運(yùn)營的上汽通用電池生產(chǎn)線,十幾道精細(xì)復(fù)雜的工序全部由“小黃人”機(jī)器手完成的事實證明,新能源汽車不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展,正在將汽車制造商的競爭轉(zhuǎn)移到電氣系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域。而這看上去并不壯觀的電池生產(chǎn)線,將不可阻擋對中國全新的汽車制造產(chǎn)業(yè)鏈帶來沖擊。

  這一天,全球汽車巨頭通用汽車發(fā)布在華“零排放”發(fā)展路徑,除了提出2023年要在華推出20款全新新能源車外,通用首次展示了其在中國布局的完整的電池路徑——從研發(fā)、驗證單體電池,到測試、組裝電池包,除了單體電池的生產(chǎn),通用已經(jīng)擁有這條產(chǎn)業(yè)鏈其他所有環(huán)節(jié)的開發(fā)和制造能力。在位于浦東的通用中國前瞻技術(shù)中心的電池實驗室中,針對電芯和電池系統(tǒng)開發(fā)的中美(通用北美總部)交流從6年前就已開始,某種意義上,這家汽車制造商已經(jīng)是合作伙伴韓國LG化學(xué)公司的半個同行。

  “電動車的關(guān)鍵是電池,通用汽車很早就開始打造屬于自己的電池研發(fā)能力,專注于電池材料與單體電池設(shè)計的基礎(chǔ)研究,挑戰(zhàn)極限”。通用汽車中國公司電氣化總工程師高珍妮(JenniferGoforth)稱。2016年,通用為中國新設(shè)了“電氣化總工程師”一職,全面負(fù)責(zé)通用在中國新能源產(chǎn)品的開發(fā)。

  通用汽車并不是唯一一家在中國投入電池研發(fā)和產(chǎn)能的跨國車企,包括寶馬、大眾、奔馳都已經(jīng)或計劃在中國斥資數(shù)億、數(shù)十億建設(shè)電池生產(chǎn)線,以實現(xiàn)新能源汽車最核心部件的本土化生產(chǎn)。5月底,剛投產(chǎn)7個月的華晨寶馬動力電池工廠宣布啟動二期擴(kuò)產(chǎn),大眾總計500億元的全球動力電池投資也正在中國快速推進(jìn)……

  以補(bǔ)貼退坡為催化劑,電池產(chǎn)能的本土投資已經(jīng)成為汽車制造商在中國競爭的新熱點。誰能最快速度降低電池成本,就意味著誰能在中國這個全球最大的新能源汽車市場上獲得優(yōu)勢。而跨國車企在動力電池上再次彰顯出研發(fā)和生產(chǎn)實力,或?qū)⒊蔀榕まD(zhuǎn)本土車企新能源優(yōu)勢的關(guān)鍵。

  通用電池研發(fā)的全路徑

  “通用汽車曾宣布將于2016年至2020年間在中國市場推出10款新能源車,目前這一計劃正在有序推進(jìn)中”。6月5日,通用發(fā)布在華“零排放”發(fā)展路徑。通用汽車中國公司總裁錢惠康(MattTsien)表示,接下來,公司將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品布局,預(yù)計到2023年在華新能源車型總數(shù)將再翻一番。

  目前,通用汽車旗下已有3款新能源產(chǎn)品投放中國市場,包括凱迪拉克CT6插電式混合動力車、別克VELITE5增程式混合動力車及寶駿E100純電動車。今年8月,別克VELITE6插電式混合動力車及其姊妹車型VELITE6純電動車也將陸續(xù)上市。截至今年5月,通用汽車在華新能源車產(chǎn)品的累計純電動行駛里程已超過7500萬公里。

  與大眾超過40款的新能源戰(zhàn)略相比,通用汽車在電動車的商業(yè)化速度上一直被認(rèn)為過于保守。越來越清晰的風(fēng)格顯示,“風(fēng)險最小化”已經(jīng)成為通用汽車CEO瑪麗·博拉(MaryBarra)團(tuán)隊的首要宗旨。

  最明顯的例證是,通用早在1996年就推出了業(yè)內(nèi)首款量產(chǎn)電動車EV1.此后,又相繼推出包括雪佛蘭Volt沃藍(lán)達(dá)、雪佛蘭Bolt純電動車在內(nèi)的具有突破性的混動和純電動車型。其中Bolt在北美市場甚至對特斯拉Model3形成技術(shù)競爭。但在中國,在多年前的雪佛蘭Volt實驗失敗后,通用再不愿做“第一個吃葡萄的人”。

  不過,此次發(fā)布的這條“零排放”路徑的重點并不在于新能源車型的推出計劃上,而是這條路徑的前段——電池技術(shù)的實力展示上。換句話說,通用在向外界宣布,它正在成為最懂電池的汽車制造商。

  “我們在中國新能源汽車領(lǐng)域的布局遠(yuǎn)不止簡單地銷售電動車。通用汽車中國電池實驗室是我們?nèi)蚍秶鷥?nèi)第二大的電池實驗室,涵蓋電池研發(fā)以及測試兩大方面”。高珍妮(Jen-niferGoforth)稱。為了加快中國的電氣化研發(fā)能力,2011年設(shè)立電池實驗室,通用汽車中國前瞻科研技術(shù)中心成立了電池實驗室,作為通用全球電池實驗室體系的分支。其中的單體電池測試實驗室,具有可以同時測試96個單體電池和6個電池包的能力。

  更讓同行側(cè)目的是,該實驗室不僅進(jìn)行電池系統(tǒng)的研發(fā)、驗證與測試工作,還涉及到電池化學(xué)成分和單體電池的設(shè)計,也即從電池開發(fā)的源頭做起。而目前大部分跨國汽車制造商仍停留在第一步——電池系統(tǒng)的研發(fā)上。高珍妮透露,通用研發(fā)的單體電池正式使用之前,至少要用3-5年時間在實驗室進(jìn)行測試和驗證,以達(dá)到對電池包的安全性等技術(shù)性能了如指掌。

  業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,從這個角度來看,瑪麗?博拉的“風(fēng)險最小化”戰(zhàn)略并不會妨礙通用技術(shù)先進(jìn)性的保持——瑪麗·博拉要求通用在所有前瞻技術(shù)上提前數(shù)年投入研發(fā),并掌握技術(shù)的每一個環(huán)節(jié),然后在保證每一項技術(shù)的先進(jìn)性和安全性基礎(chǔ)上,再進(jìn)行商業(yè)化投放。

  電芯:超出汽車領(lǐng)域的競爭

  與寶馬在沈陽的動力電池中心不同,通用斥資16億建造的電池本土化實體被命名為“上汽通用汽車動力電池系統(tǒng)發(fā)展中心”。去年6月,該中心電池工廠中的一條生產(chǎn)線組裝的風(fēng)冷電池包,已經(jīng)開始裝載在上汽通用生產(chǎn)的凱迪拉克XT5輕混車型上,今年8月,另一條液冷電池包的生產(chǎn)線也將啟動。

  在生產(chǎn)體系上,通用采用的是通過電池實驗室進(jìn)行全新電池材料的開發(fā)與單體電池設(shè)計,并與LG保持溝通,開發(fā)出的用于量產(chǎn)車型的單體電池交付給LG生產(chǎn),然后由整車制造商采購LG的產(chǎn)品,放在自己的電池工廠進(jìn)行組裝?!拔覀儸F(xiàn)在正在與多家電池供應(yīng)商在談,還沒有最后決定(與誰合作)?!卞X惠康表示,最終的供應(yīng)商不會只鎖定一家,目前本土電池廠商的技術(shù)和產(chǎn)能都有大幅提升,只要是能滿足通用產(chǎn)品技術(shù)要求的供應(yīng)商,都在考慮之列。作為全球唯一一家生產(chǎn)電池的化學(xué)企業(yè),韓國LG是通用全球范圍內(nèi)的合作伙伴,也是上汽通用目前多款新能源產(chǎn)品的電池供應(yīng)商,通用與LG的合作集中在電芯開發(fā)、電池技術(shù)升級等方面。據(jù)悉,在今年8月別克VELITE6國產(chǎn)后,上汽通用有望將電池供應(yīng)商轉(zhuǎn)為本土廠商,以期在補(bǔ)貼上有所獲益。

  在生產(chǎn)路徑上,目前大部分汽車廠商都采用了與通用相同的路徑路徑——采購電芯,自己建造工廠組裝電池包,但對于電池電芯(電極材料及電解液)的研發(fā)卻鮮有涉足。不過,已經(jīng)有越來越多的汽車制造商意識到了電池前期研發(fā)的重要性,電芯是動力電池的核心組成部分,它決定著動力電池的性能、容量、充電效率、使用壽命,以及最重要的成本,而這些也是電動車競爭的關(guān)鍵。更為重要的是,每個汽車企業(yè)的產(chǎn)品都不同,對電池的性能和設(shè)計要求也不同,電池生產(chǎn)廠家無法進(jìn)行針對性的開發(fā),且在電池技術(shù)路線上,目前仍處于多種路線探索,新技術(shù)隨時有可能顛覆現(xiàn)有技術(shù)的階段。對整車廠商而言,對電池技術(shù)的“失控”,將增加未來競爭的風(fēng)險。

  跨國車企巨頭們已經(jīng)在行動。去年11月,寶馬集團(tuán)電芯技術(shù)中心在德國慕尼黑破土動工,最早將于2019年投入使用,2億歐元投資的背后,是寶馬強(qiáng)化電池性能和對供應(yīng)商更具指導(dǎo)性能力的需求。大眾汽車去年宣布將投資500億歐元到電動車電池,而其此前宣布的里程超過1000公里的固態(tài)電池,據(jù)悉有望在2025年量產(chǎn)。

  通用中國前瞻技術(shù)中心相關(guān)技術(shù)人員透露,作為軟包電池技術(shù)的代表,LG目前在歐美市場上的銷售價格已經(jīng)控制在1元/瓦時以內(nèi),并能夠保證利潤率。2016年,LG化學(xué)曾放言將實現(xiàn)1元/瓦時的價格,這也成了當(dāng)年韓系電池點燃價格戰(zhàn)的口實。2017年6月,動力電池專家歐陽明高曾表示,2020年中國國內(nèi)動力電池成本有望實現(xiàn)1元/瓦時,但2018年以來,由于國際鋰礦石等原材料價格瘋狂上漲,1元/瓦時能否實現(xiàn)成懸念。


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