規(guī)模制勝的賽道上,誰(shuí)都想做大一統(tǒng)的“武林盟主”。
6月13日,上汽集團(tuán)首款全球車——MG名爵木蘭舉行了首發(fā)亮相暨技術(shù)溝通會(huì)。但發(fā)布會(huì)上除了木蘭還有另一位主咖:魔方電池。甚至從內(nèi)容比重上,魔方電池才是這場(chǎng)技術(shù)溝通會(huì)的主角。
“MG MULAN的絕活是什么?“上汽數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)部副總經(jīng)理、乘用車公司首席數(shù)字官(CDO)兼MG品牌CEO張亮表示:“我們認(rèn)為它最大的特點(diǎn)還是在電池架構(gòu)的特征方面:(魔方電池)標(biāo)準(zhǔn)化的ONE PACK使我們(的車)能兼容50度電到100度電以上的電池。”
“(由此)我們能夠?qū)崿F(xiàn)的就不僅僅是換電作為補(bǔ)能的舉措,更大程度上解決了我們對(duì)車使用模式的變化,以及對(duì)產(chǎn)值的徹底解決。”
遠(yuǎn)有蔚來(lái)換電電池,近有寧王的“巧克力”。逐漸熱起來(lái)的換電賽道上,上汽的魔方電池會(huì)是有競(jìng)爭(zhēng)力的一員嗎?將適配上汽全自主品牌的魔方電池為何配合木蘭而非智己等高端品牌進(jìn)行發(fā)布?上汽的換電生態(tài)前景如何?
01
標(biāo)準(zhǔn)化的魔方電池
上汽魔方電池的著力點(diǎn)在“ONE PACK”這一標(biāo)準(zhǔn)化上,同時(shí)具備“超薄、純平”的特點(diǎn)。
(1)標(biāo)準(zhǔn)電池包,高度不同
魔方電池是一款標(biāo)準(zhǔn)電池包,長(zhǎng)寬統(tǒng)一,高度略有差別。電池包的長(zhǎng)和寬是固定的——1300mm*1690mm;高度有三種:分別為110mm、125mm和137mm。
其電池包采用LBS躺式電芯和先進(jìn)CTP技術(shù)(Cell To Pack無(wú)模組技術(shù)),電池整包厚度低至110mm,整車空間利用率更大,同時(shí)能將電池能量密度做到180Wh/kg,效能得到大幅提高。
長(zhǎng)寬一致,三種高度規(guī)格的魔方電池
該電池包電芯可以采用不同化學(xué)體系,低能量密度體系的磷酸鐵鋰、鈉離子、M3P等不同材料;中密度體系的三元電池5系、6系和高鎳三元都兼容;高能量密度體系中硅碳負(fù)極、半固態(tài)都在可應(yīng)用范圍之內(nèi)。
魔方電池可應(yīng)用多種不同的材料體系
根據(jù)不同材料體系,上汽的魔方電池包電量可以覆蓋44—150kWh范圍,適應(yīng)A0級(jí)到D級(jí)車型。為了實(shí)現(xiàn)快換,電池包的快換機(jī)構(gòu)、高低壓接口和快換冷卻接口都在統(tǒng)一位置。
(2)電芯躺式布局
根據(jù)上汽集團(tuán)副總工程師、捷能公司總經(jīng)理朱軍介紹,躺式布局主要有三大亮點(diǎn),超高集成度、超長(zhǎng)壽命和“零熱失控”安全防護(hù)。
一是,躺式電芯最大的特點(diǎn),就是超高集成度,即電池包空間利用率大幅提高。立式電池在高度方向上利用率并不高,一般都會(huì)被電芯殼體的頂蓋厚度、頂蓋底部到隔膜的距離、底托片厚度等占據(jù)。
立式電芯
躺式電芯不同,電池包高度方向得到了充分利用,電池中活性材料的占比大幅提升,體積利用率則大幅提升。
躺式電芯
此外,采用躺式電芯后,可以最大程度節(jié)省隔熱材料的應(yīng)用。例如以前,需要用6片隔熱材料的,現(xiàn)在僅用2片就夠了?!敖^大部分空間都可以用來(lái)容納有效的電化學(xué)材料?!敝燔娊榻B道。
立式電池隔熱(左)與躺式電池隔熱
朱軍說(shuō),以上汽435公斤的魔方電池包為例,“市面上同等電量的電池包,比我們重了100多公斤。”
魔方電池與其它主流電池的性能對(duì)比
二是,有利于電芯的長(zhǎng)壽命。上汽通過(guò)重新設(shè)計(jì)電芯和電池包,使得躺式電芯可以做到100萬(wàn)公里的續(xù)駛里程。
電芯層面,上汽采用獨(dú)特的電芯電解液引流設(shè)計(jì),使電解液流通更加順暢;電池包層面,采用彈性自適應(yīng)束縛,保障了電芯全生命周期最優(yōu)壓力設(shè)計(jì)。兩者協(xié)同作用,使電芯鋰離子移動(dòng)不受阻,大幅減少活性鋰的損失,最終達(dá)到電芯高壽命的目標(biāo)。
三是,零熱失控。躺平的電芯可以上下之間不隔離,以犧牲上下電芯為代價(jià),通過(guò)左右用更厚一些的隔熱材料,背后則是立式冷卻結(jié)構(gòu),打造出一個(gè)相對(duì)隔離的空間。這個(gè)空間使既能做到電芯的有效隔熱,又能提升電池包的空間利用率,從而實(shí)現(xiàn)“零熱失控”的目標(biāo)。
魔方電池的冷卻\隔離結(jié)構(gòu)
總結(jié)來(lái)看,魔方電池最大的特點(diǎn),就是通過(guò)躺式電芯將電池包的厚度做薄,電池包內(nèi)部的空間利用率進(jìn)一步得到提升。
當(dāng)然,超薄電池也有附加好處,車輛實(shí)現(xiàn)超低質(zhì)心高度,且質(zhì)心分布均勻,能夠有效抑制車輛高速行駛中的側(cè)傾,在極限駕駛過(guò)程中,車身的控制做得更好,讓操控更純粹。
躺式電芯并非上汽的原創(chuàng)。
朱軍向《電動(dòng)汽車觀察家》表示,寧德時(shí)代此前也探討過(guò)躺式電芯布局,但由于結(jié)構(gòu)與冷卻等方面的挑戰(zhàn)太多就停留在概念層面?!斑@次我們和他們合作,一起奮斗了二年多解決了這些問(wèn)題?!?/strong>
魔方電池是上汽與寧德時(shí)代深度合作的產(chǎn)物。其中電芯的知識(shí)產(chǎn)權(quán)在寧德時(shí)代,授權(quán)時(shí)代上汽生產(chǎn)。魔方電池所有系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)則全在上汽。兩者關(guān)于CTP概念技術(shù)有使用框架協(xié)議。
02
一切為了通用性
近兩年,電池開始開啟標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。去年,大眾集團(tuán)率先提出了標(biāo)準(zhǔn)電芯的概念,開啟了電池標(biāo)準(zhǔn)化的第一步。
中國(guó)電池企業(yè)和車企,則更熱衷于推動(dòng)電池包的標(biāo)準(zhǔn)化。上汽不是中國(guó)第一家發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)電池包的企業(yè)。蔚來(lái)三種電量的電池包,可以互換。寧德時(shí)代的“巧克力換電塊”,則是尺寸、電量都一致的,更為標(biāo)準(zhǔn)化的電池包。
標(biāo)準(zhǔn)化首先幫助昂貴的電池生產(chǎn)降本。
大眾電池日——標(biāo)準(zhǔn)化電芯降本50%
去年3月,大眾集團(tuán)在“Power Day”上提出,大眾旗下的80%的車型能夠應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化電芯,20%的車型應(yīng)用獨(dú)立的專用電池設(shè)計(jì),這樣能實(shí)現(xiàn)規(guī)?;б?。
大眾計(jì)劃從設(shè)計(jì)、制造、材料等方面降低成本,具體分解的降本目標(biāo)是,電芯設(shè)計(jì)上降低成本15%、制造過(guò)程降低10%的成本、電極成本降低20%,在電池系統(tǒng)方面也有5%的成本降低空間,最終可將電池成本降低50%以上。
當(dāng)然,大眾具體的降本方式?jīng)]有具體透露。
電池包層面,大眾沒有提到標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)該是根據(jù)車型靈活掌握。
上汽的魔方電池包,由于電池包的厚度分為3個(gè)尺寸,電芯的厚度大約也會(huì)有對(duì)應(yīng)的3個(gè)厚度尺寸,在電芯層面做到了一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化。
今年1月,寧德時(shí)代推出換電產(chǎn)品——“巧克力換電塊”。這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池包,帶電量26.5kWh。
根據(jù)寧德時(shí)代介紹,“巧克力換電塊”的重量能量密度超過(guò)160Wh/kg,體積能量密度超過(guò)325Wh/L,單塊電池可以提供200公里左右的續(xù)航。
寧德時(shí)代的“巧克力換電塊”從電芯到電池包的尺寸都是統(tǒng)一的,標(biāo)準(zhǔn)化程度最高。
寧德時(shí)代巧克力電池
標(biāo)準(zhǔn)電池包是大規(guī)模通用型換電模式的基礎(chǔ)基礎(chǔ)。
與寧德時(shí)代巧克力電量和尺寸固定不同,上汽的魔方電池包尺寸固定,但電量頗為靈活,涵蓋40—150kWh。技術(shù)上,不同高度的魔方電池包也可以做到互換。
在車型覆蓋上,朱軍向《電動(dòng)汽車觀察家》表示,上汽魔方電池將首先落地在上汽集團(tuán)內(nèi)品牌車型上,包含榮威、MG、智已、飛凡和大通的新產(chǎn)品。
寧德時(shí)代的“巧克力換電塊”則是在全球范圍內(nèi)適配。根據(jù)寧德時(shí)代的設(shè)計(jì),“巧克力換電塊”可以適配全球80%已經(jīng)上市以及未來(lái)3年要上市的純電平臺(tái)開發(fā)的車型。而且,“巧克力換電塊”不僅能用于乘用車,也能用于物流車。
03
“加油站式”上汽換電
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化和通用性的追求不止于電池技術(shù)本身。
張亮簡(jiǎn)述了MG以及上汽所計(jì)劃的換電生態(tài)將如何改變現(xiàn)在的新能源產(chǎn)業(yè)體系。
第一是將換電作為補(bǔ)能的模式,兩分鐘完成相比15-20分鐘的快充模式更符合消費(fèi)者的用車習(xí)慣;
第二是用戶多樣化的選擇權(quán)。
上汽的換電可為用戶提供日常短續(xù)航低租金,遠(yuǎn)途長(zhǎng)續(xù)航短時(shí)高租金的便利模式。而且基于魔方電池尺寸一致的特性,其將“在任何一個(gè)換電站里都可以通過(guò)最快的時(shí)間完成切換。這巨大的模式差異將帶來(lái)生活方式和用車方式徹底性的變化?!?/strong>
第三是對(duì)新能源汽車殘值評(píng)估方式衡量體系的變更。
張亮表示,新能源汽車殘值的挑戰(zhàn)本質(zhì)上來(lái)自于電池技術(shù)的變化。電芯配方的技術(shù)路線尚且固化,導(dǎo)致“老”電池很容易被淘汰。“但是基于魔方電池的ONE PACK,我們可以不斷升級(jí)這塊電池。整車本身的外殼價(jià)值沒有太大的降低,而電池通過(guò)維護(hù)能夠獲得持續(xù)的生命力?!?/span>
“若干年以后你可以看到上汽的這些產(chǎn)品它的殘值能力一定是通過(guò)換電體系的運(yùn)作,一定是在整個(gè)市場(chǎng)上最有競(jìng)爭(zhēng)力的?!?/span>
從中不難發(fā)現(xiàn),除換電帶來(lái)的補(bǔ)能速度提升、里程選擇多樣性和電池維護(hù)等普遍優(yōu)勢(shì)外,上汽正試圖打造一個(gè)“在任何一個(gè)換電站都可以”的,更具通用性的換電生態(tài)。
上汽官方表示魔方電池具有更高的通用性
“我們的思考是要一個(gè)換電站能夠服務(wù)所有的車,這個(gè)理念被現(xiàn)在的石油公司實(shí)踐了,它認(rèn)為加油槍,頂多分一分92號(hào)還是95號(hào)油?!敝燔姳硎荆?/span>“我們現(xiàn)在也是分一分厚度不一樣,但是可以在同一個(gè)設(shè)施上進(jìn)行換電?!?/strong>
“所以關(guān)于換電技術(shù)和換電網(wǎng)絡(luò),以及后面的車電分離的租賃、融資模式我們很快就會(huì)宣布,都是重量級(jí)的幾家公司一起來(lái)參與做這件事?!?/span>
這一“加油站式”的通用性換電設(shè)想,超越了蔚一品牌一套專用設(shè)備的模式。
今年2月,寧德時(shí)代發(fā)布了巧克力電池,并在兩個(gè)月之后于廈門啟動(dòng)了適配巧克力電池的EVOGO(樂(lè)行)換電服務(wù),其將率先面向運(yùn)營(yíng)車輛。截至目前,EVOGO支持一汽奔騰NAT、愛馳U5(2022年底上市)兩款車型。
應(yīng)用寧德時(shí)代巧克力電池的EVOGO換電站
巧克力可以適配絕大部分車企車型,車企適配寧德時(shí)代巧克力的意愿到底如何還沒有答案。
但基于魔方電池中上汽與寧德時(shí)代的深度合作,以及“重量級(jí)公司”的表述來(lái)看,上汽的魔方倒有可能成為EVOGO在巧克力之外,適配的另一款電池。
畢竟兩者的目標(biāo)一致:高度的通用性與高度的規(guī)?;?。
04
為何首搭MULAN?
換電模式仍是以規(guī)模致勝的邏輯。
中信證券的測(cè)算顯示,乘用車換電站單站投資額約為490萬(wàn)元,其中換電設(shè)備投資約占一半。換電站盈虧平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)20%左右的利用率,即每天服務(wù)60輛車。每天服務(wù)100輛車時(shí),單站凈利率約為18%。由此,投資回報(bào)周期在5-6年左右,不比當(dāng)下一個(gè)熱門品牌4S店的回報(bào)周期短。
而盈虧平衡點(diǎn)的60輛車/站目前還很難達(dá)到。
《電動(dòng)汽車觀察家》此前走訪北京亦莊的奧動(dòng)換電站了解到,即使是專門服務(wù)出租車的該站,每天的服務(wù)車輛也只在20輛左右。
資料來(lái)源:中信證券研報(bào)統(tǒng)計(jì)
而且,相比快速增加的換電站玩家,換電車輛寥寥可數(shù)。較成規(guī)模的只有蔚來(lái)5款,楓葉兩款,以及風(fēng)神E70、北汽EU5、EU300三款面向B端市場(chǎng)的車型。
上汽的加入,將在規(guī)?;蠌氐赘淖儸F(xiàn)狀,也成為其換電商業(yè)模式的基礎(chǔ)。
可快換的魔方電池將覆蓋上汽所有的自主品牌。按照計(jì)劃,至2025年上汽集團(tuán)將在全球?qū)崿F(xiàn)銷售超840萬(wàn)輛(測(cè)算得來(lái))。其中,自主品牌占比超過(guò)55%,智能電動(dòng)占比達(dá)到20%。這意味著92萬(wàn)輛左右的上汽自主智能電動(dòng)產(chǎn)品。
相比之下,去年蔚來(lái)的銷量是9.1萬(wàn)輛。
盡管目前尚不清楚魔方電池的占比。但在上汽的七大技術(shù)底座中,“平臺(tái)化魔方電池系統(tǒng)”占有一席之地,且是唯一的電池基座,可見其未來(lái)在上汽體系內(nèi)的比重之大。
而且,MG MULAN將成為魔方電池規(guī)模化落地的首個(gè)重要渠道。
“我們希望它(MULAN)能像大眾高爾夫一樣,是一款在全球足夠有影響力的車。不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品特征上,還體現(xiàn)在銷量結(jié)果上。”張亮表示,MG MULAN在純電領(lǐng)域與大眾ID.3的定位比較接近,將率先在歐洲上市。
外媒的數(shù)據(jù)顯示,大眾汽車ID.3 2020年和2021年在歐洲(含英國(guó))銷售5.5萬(wàn)輛和7.3萬(wàn)輛。今年前四個(gè)月,在歐洲銷售了近1萬(wàn)輛。
去年,MG新能源汽車在歐洲(不含英國(guó))銷量達(dá)3.3萬(wàn)輛。今年前四個(gè)月,累計(jì)銷售1.4萬(wàn)輛,繼續(xù)站穩(wěn)中國(guó)品牌第一;其中純電車型在英國(guó)銷量排名第9,也是前20榜單中唯一中國(guó)品牌。
而在上汽的海外戰(zhàn)略中,2025年其將在歐洲市場(chǎng)銷售達(dá)到30萬(wàn)輛,實(shí)現(xiàn)盈利。其中新能源車占比在70%-80%,即超過(guò)20萬(wàn)輛。
MG MULAN能否但此重任?
張亮表示,MG MULAN是MG重回新能源賽道的全新呈現(xiàn),有上汽乘用車的“三個(gè)首次”:上汽集團(tuán)“星云平臺(tái)”的首次落地,上汽“魔方”電池的首次應(yīng)用,全新超級(jí)電驅(qū)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的首次搭載。
在此技術(shù)基礎(chǔ)上,MG MULAN由上汽全球化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)操刀,以歐洲五星安全標(biāo)準(zhǔn)研發(fā),引入全球最嚴(yán)苛環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),“MG MULAN就是以歐標(biāo)品質(zhì),為全球市場(chǎng)而來(lái),擔(dān)當(dāng)真正意義上的‘全球車’”。張亮表示。
MG MULAN實(shí)現(xiàn)3.8秒破百,輕松跑進(jìn)“3秒俱樂(lè)部”;5.3米的轉(zhuǎn)彎半徑,讓操控更靈活;50:50前后軸荷比,加上優(yōu)于主流合資品牌的490mm超低質(zhì)心高度,打造出面向德國(guó)消費(fèi)者偏好的強(qiáng)操控性能。
在全球品牌聲譽(yù)和銷量之外,MG MULAN還有另一層想象力。2025年在55%的自主銷量之外,上汽體系下的奧迪、大眾、通用也正在進(jìn)行著激烈的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。如果魔方電池通過(guò)MULAN在歐洲老家得到驗(yàn)證,是否能在中國(guó)進(jìn)一步擴(kuò)大其品牌應(yīng)用陣營(yíng)呢?
——END——
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)汽車觀察家
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