彈匣2.0電池包(P58電芯)
從技術(shù)露出到邁向量產(chǎn),廣汽埃安開啟自產(chǎn)電芯新階段。
秀肌肉
1、P58微晶超能電池:劍指高安全、高能量密度、長壽命、快充
本次發(fā)布會推出的P58微晶超能電池,將彈匣電池有關(guān)本征安全的設(shè)計進一步落地,具備超高安全性、高能量密度、長壽命、優(yōu)異的快充性能四大特點。
(1)超高安全性:熱失控起始溫度提升30℃
安全性能主要從四個方向著手。
首先,正極采用磷酸鐵鋰材料體系;其次,方形疊片實現(xiàn)正負極與隔膜的緊密結(jié)合,降低長期循環(huán)過程中因局部應(yīng)力不均造成負極析鋰和極片斷裂的風(fēng)險,長薄型設(shè)計可實現(xiàn)電芯快速散熱,降低電芯內(nèi)外溫差,從而降低電池安全風(fēng)險;此外,新型納米陶瓷/耐高溫聚合物復(fù)合涂覆隔膜可實現(xiàn)隔膜在190℃下存儲60分鐘以上不破碎,130℃下熱收縮率優(yōu)于0.5%,降低極端內(nèi)短路下電池風(fēng)險;最后,廣汽埃安自行開發(fā)高安全電解液,通過引入添加劑,高溫情況下在正負極界面自聚合形成隔離層,改善電芯熱穩(wěn)定性,熱失控起始溫度提升30℃,總產(chǎn)熱量降低30%以上。
(2)高能量密度:磷鐵體系實現(xiàn)超700km續(xù)航 能量密度195Wh/kg
從體積利用率、壓實密度和輕量化三個角度入手,P58磷鐵體系電芯可實現(xiàn)超700km續(xù)航,質(zhì)量能量密度195Wh/kg,體積能量密度450Wh/L。
體積利用率的提升主要通過方形疊片、頂蓋/極耳直連焊接等設(shè)計優(yōu)化,結(jié)合高面密度高壓實極片設(shè)計,正極面密度可達480g/㎡,正極壓實密度2.65g/c㎡,加上12μm鋁箔、4.5μm銅箔、0.3mm超薄電芯殼體,最終實現(xiàn)高能量密度。
(3)長壽命:多階梯成膜技術(shù)、低耗鋰負極技術(shù)降低活性鋰損失 整車行駛里程將超150萬公里
通過多階梯成膜技術(shù)、低耗鋰負極技術(shù)降低活性鋰在循環(huán)過程中的損失,從而改善壽命,可實現(xiàn)常溫快充循環(huán)壽命4000周以上,高溫快充循環(huán)壽命3300周以上。
(4)快充性能:充電10min續(xù)航超250km
2、P58微晶超能電池三大工藝難點及廣汽應(yīng)對方案
作為連接技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量的橋梁,制造工藝極為重要,P58微晶超能電池對安全、能量密度、快充、壽命和成本五大性能的要求,帶來一系列工藝上的難點:
在超薄箔材上實現(xiàn)高面密度、高壓實極片一致性難控制;
大尺寸極片高速切疊難控制;
超薄、超長電芯組裝焊接質(zhì)量難控制;
針對在超薄箔材上實現(xiàn)高面密度、高壓實極片一致性難控制的問題,在涂布工序中,廣汽埃安應(yīng)用烘箱風(fēng)平衡仿真技術(shù)、全自動涂布閉環(huán)調(diào)節(jié)技術(shù)、涂布單元高精度及過輥組件安裝精度,可實現(xiàn)4.5μm超薄銅箔高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn),在輥壓工序中,通過一體化預(yù)壓延技術(shù)、多極耳電磁加熱技術(shù)、弧形輥設(shè)計及液壓閉環(huán)控制系統(tǒng),可提升整體極片厚度,實現(xiàn)12μm鋁箔超高壓室2.65g/c㎡。
在面對大尺寸極片高速切疊難控制的問題上,廣汽埃安在模切疊片工序上通過高速極耳撫平等一系列技術(shù),完成超長極片的高精度切疊,不良率降低35%以上。
在組裝工序上,通過運用軌跡自適應(yīng)等先進焊接技術(shù),成功解決0.3mm鋁殼焊接變形的行業(yè)難題。
在技術(shù)布局上,目前廣汽埃安已有彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)、海綿硅負極片電池技術(shù)、微晶鐵鋰技術(shù)、高壓無鈷電池技術(shù)四大原創(chuàng)技術(shù)。
邁向量產(chǎn)
按照此前規(guī)劃,因湃電池工廠將在2024年3月引進6GWh第一期量產(chǎn)線,2024年底實現(xiàn)18GWh產(chǎn)能,2025年底落地產(chǎn)能36GWh。
BEV車型電芯
PHEV車型或家儲電芯
在本次發(fā)布會工廠參觀環(huán)節(jié)可以看到,目前因湃廣州工廠除了電芯產(chǎn)線,還有PACK產(chǎn)線。
電芯初步規(guī)劃供給埃安車型,包含BEV和PHEV車型。
除此之外,還有部分產(chǎn)能規(guī)劃至儲能領(lǐng)域。
關(guān)于固態(tài)電池規(guī)劃,廣汽埃安也在本次發(fā)布會上表示將在2026年量產(chǎn)全固態(tài)電池。
無論是高層的公開表態(tài)還是實際行動,廣汽埃安掌握電池供應(yīng)命脈已成定局。至于能否如期上車,自主供應(yīng)能到什么程度,對現(xiàn)有供應(yīng)體系會有什么影響,都需要進行后期的驗證。
36GWh 100萬輛銷量目標 意味著什么?
能否如期實現(xiàn)上車計劃,取決于產(chǎn)能落地情況。而產(chǎn)能能否最大化落地,主要考慮資金投入是否到位,以及生產(chǎn)的產(chǎn)品能否實現(xiàn)對現(xiàn)有產(chǎn)品的替代,或者填補空白市場。
因湃電池首期投資109億,從2022年年底開始進行產(chǎn)線建設(shè),2025年底完成36GWh產(chǎn)能建設(shè),平均每年資金投入在36億左右。如果不考慮外部資金進入,以大股東廣汽集團現(xiàn)有利潤情況來看,壓力比較明顯。
數(shù)據(jù)來源:廣汽集團公開財報 制表:NE時代
但如果引進外部資金,承壓情況就另當(dāng)別論。
作為第三方,無法對因湃電池有關(guān)電池技術(shù)的成熟度的全貌做出最完整的判斷,但是可從其對外公開的信息窺見一二。而且,既然已經(jīng)走到量產(chǎn)的階段,有前期研發(fā)和固定資產(chǎn)及其它資金的投入,肯定會對其產(chǎn)出有期待和要求。
NE時代統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,廣汽埃安2023年1-10月整車銷量近37萬輛,對應(yīng)裝機量近22GWh,粗略估計全年裝機量在25-30GWh左右。
按照廣汽埃安總經(jīng)理古惠南在2022年廣州國際車展期間給出的銷量規(guī)劃,2025年100萬輛(含出口)銷量目標,單月銷量目標在8.5萬輛左右方可實現(xiàn),需要在目前銷量現(xiàn)狀上翻番。
廣汽埃安現(xiàn)有車型帶電量普遍在50kWh-60kWh,按照帶電量40kWh-70kWh測算,100萬輛新能源車裝機量在40-70GWh左右,36GWh產(chǎn)能至少能覆蓋廣汽埃安2025年50%以上電池需求。
按照廣汽埃安36GWh產(chǎn)能滿足60萬輛車裝機需求的規(guī)劃,該比例在60%左右。
這意味著什么?
一旦產(chǎn)能大規(guī)模落地,電池供應(yīng)商將很快不再享有廣汽埃安在終端銷量增長的紅利,在埃安體系中的增長預(yù)期勢必會打折。
并且,產(chǎn)能的釋放是一個逐步增加的過程,這就意味著在未來兩年以及此后的時間里,廣汽埃安原有的電池供應(yīng)商會在不同時間節(jié)點或者不同車型上面臨份額縮減或預(yù)期縮水的問題。
這對于產(chǎn)能過剩的電池企業(yè)來說,是擺在眼前的憂慮。
廣汽埃安電池供應(yīng)格局經(jīng)歷寧德時代一家獨大、中創(chuàng)新航比例飆升,再到如今中創(chuàng)新航、億緯鋰能、寧德時代三足鼎立,孚能科技填補軟包市場,巨灣技研候補的局面,電池企業(yè)在廣汽埃安的供應(yīng)比例中,已達到相對較好的平衡。
所以,當(dāng)廣汽埃安開始自制電池,理論上電池企業(yè)的風(fēng)險也會被均攤。
首當(dāng)其沖無疑是中創(chuàng)新航。從2023年1-10月份裝機量來看,廣汽埃安在中創(chuàng)新航體系中的貢獻比例將近43%。但是相較于2022年接近65%的占比,此時的風(fēng)險已經(jīng)被規(guī)避一部分。
后續(xù)也相應(yīng)進入更多的車企,供應(yīng)比例較此前已相對均衡。
對于是否擔(dān)憂被廣汽替代的問題,中創(chuàng)新航副總裁王小強此前在接受媒體交流時表示,車企適當(dāng)做電池試制線對電池企業(yè)來說是好事,但不會形成替代。
他認為,汽車是偏機械加工為主的行業(yè),但電池是化學(xué)與機械結(jié)合的行業(yè),車企適當(dāng)做電池試制線,具備部分產(chǎn)能,能更好地了解電池。但是兩者除了技術(shù)不同,底層商業(yè)邏輯也不一樣。車廠每一款車的電池要求不盡相同,趨向定制化,電池企業(yè)作為一個平臺化企業(yè),能夠投入資源更迭技術(shù),但車企做電池只能以自用做技術(shù)迭代,無法持續(xù)保持迭代活力。
此外,電池在設(shè)計之初,幾乎綁定車的參數(shù)動力,如果車企向第三方賣電池,意味著把車型信息開放給第三方。同樣,如果車廠完全匹配自產(chǎn)電池,也無法保證產(chǎn)能得到最大化利用,存在資源浪費的風(fēng)險。
但是在發(fā)布會上,廣汽埃安已宣告產(chǎn)業(yè)布局將遍布上游材料、中游電池、下游整車,以及與電池配套的充換電和回收。這些無疑在向外界宣告,廣汽埃安要自行掌握電池命脈。
伴隨著36GWh產(chǎn)能的逐步釋放,廣汽埃安將開啟自產(chǎn)自銷新時代。
就供應(yīng)比例來看,億緯鋰能面臨的形式更加嚴峻,雖然其供應(yīng)的整車廠較多,但在其供應(yīng)體系中,廣汽埃安貢獻比例將近65%,所以一旦廣汽埃安訂單切換,對其影響會非常明顯。
孚能面臨的風(fēng)險主要是產(chǎn)品技術(shù)路線的切換,目前巨灣技研已有軟包裝機量,未來就看市場大小和能否有替代能力。