近日,在社交媒體傳出“特斯拉與甯德時代就采購磷酸鐵锂電池談判近1年”的消息。此前,特斯拉(上海)與甯德時代達成采購電池的協議。不過, 在這份協議中並未公布甯德時代向特斯拉(上海)提供什麽規格的锂電池電芯,或電芯+模組甚至BMS等技術細節。
新能源情報分析網隨即連續發布3篇相關稿件《深度:研判甯德時代爲特斯拉(上海)提供電芯規制》、《深度:研判甯德時代爲特斯拉(上海)提供電芯之技術篇》以及《深度:研判甯德時代爲特斯拉(上海)提供電芯之政治篇》。在這三篇稿件中,從多個維度深度研判特斯拉(上海)與甯德時代,就電芯規制以及技術支持展開合作的必然性和圍繞三元锂CTP電池技術展開的可能性。
在以上提及的3篇稿件中,很詳細的闡述在售的特斯拉系電動汽車性能,以及在停止、行駛、碰撞和充電工況,發生的超50余宗起火、燃燒、二次燃燒機爆炸事故。而這些引發人身傷亡事故的根源,或多或少都與特斯拉在用的松下提供圓柱形18650型或21700型電芯構成的電池系統有關
而最早立項與2008年-2010年的特斯拉Model S電動汽車也因爲在立項和研發時,只能選擇主要用于消費類電子産品的圓柱形(18650型和21700型)钴酸锂及NCA電芯。爲了持續降低成本和延續整車技術架構,後續的Model X和Model 3電動汽車,也承襲了圓柱形電芯構成的與車身底盤一體化的動力電池系統。隨著銷量的提升,早期已購車型續航裏程的提升,搭載7千余節(18650型钴酸锂)電芯的特斯拉Model S發生爆炸幾率迅速提升。而適配9千余節(18650型NCA)電芯特斯拉Model X和適配4-5千余節(21700型NCA)電芯特斯拉Model 3逐步出現不同工況燃燒和爆炸事故。
在這一嚴峻的事實面前,馬斯克與甯德時代就采購安全系數更高的磷酸鐵锂電池達成合作,就毫無懸念了。然而基于現有4千-9千余節圓柱形電芯構成動力電池技術,專用電信單體更大,電芯數量大幅減少,自重更大的磷酸鐵锂電芯構成的動力電池總成,如何適配在上海制造的特斯拉Model 3/Y車型所涉及的車型平台的修改,幾乎與重新設計一款新車工作量以及全壽命周期安全性與可靠性驗證所需數據相差無幾了。
換句話說,特斯拉強大的電池控制系統(BMS),已經不能通過軟件控制數千-近萬節電芯引發的安全設定。如果要想獲得更好的安全效能,或者加大電池系統安全系統複雜程度、間接降低能量密度,提升整車制造成本;或幹脆更換更安全、成本更低的方形磷酸鐵锂電池或NCM三元锂電池。
然而,馬斯克爲中國上海制造的特斯拉Model 3或Model Y,更換甯德時代提供的磷酸鐵锂電池,還需要付出相當大的技術代價、周期代價和成本代價,換來的是更高的安全性。畢竟,在包括中國在內的全球範圍發生爆炸事故的特斯拉Model S的案例超過50余宗。如果上海制造的特斯拉Model 3或Model Y,毫無保留或稍許繼承這一習慣性的爆炸惡習,那麽就要遭受中國相關監管部門相當嚴苛的重罰。
2016年,特斯拉推出一種充電轉換頭用來滿足特斯拉Model S和Model X,在符合中國國家標准的充電樁進行快充;
2017年,特斯拉宣布在美國制造,售往中國市場的特斯拉Model S和Model X全部更換爲符合中國國家充電標准的充電接口;
2019年,特斯拉(上海)工廠建造,並量産入門級特斯拉Model S和Model Y;
2020年,特斯拉(上海)工廠分別與LG(南京)和甯德時代,分別達成采購電池的協議;
爲了獲得寶貴的市場份額,馬斯克一次一次的根據中國新能源市場快速增長而放棄自己的“初心”。盡管,此時筆者依舊不能確認馬斯克與甯德時代就采購/供應電池細節內容,但是采購能量密度低于軟包NCM三元锂電池的方形磷酸鐵锂電池的可能性並不高。
需要注意的是,在過去的2019年全年,甯德時代制造的動力電池總量23.41GWh排名第1(排名第2爲比亞迪11.43GWh、排名第3爲國軒高科3.08GWh),其中磷酸鐵锂電池裝機量與三元锂電池裝機量配比約爲11.27GWh,占甯德時代總裝機量的35.54%,同比增長9.60%,市場占有率達到54.25%,約合每度電成本0.7元。
更需要注意的是,2019年9月,甯德時代與北汽新能源聯合發布的CTP無模組電池技術采用NCM電芯。隨後比亞迪發布“刀片”式無模組電池技術。無論甯德時代CTP無模組電磁技術,還是比亞迪“刀片”式無模組電池技術,都是一種降低制造成本,提升輕量化的包裝技術。
只不過兩個品牌發布時,甯德時代CTP無模組技術爲軟包NCM三元锂電芯伺服;比亞迪“刀片”式無模組技術爲方形“超級磷酸鐵锂”電芯伺服。
在往前推至2019年4月5日,新能源情報分析網刊出《宋楠:棄用18650/21700電池或爲特斯拉生存的關鍵(連載27)》一文:“ 特斯拉要想在2019年以後,應對美系通用、德系BBA、中國本土的前途、吉利、比亞迪,甚至其他造車新勢力同類車型圍剿,以及減緩對以往爆炸事故的追責壓力,尤其18650型/21700型電芯的安全性沒有獲得質的突破前提下,特斯拉停止使用松下(或其他品牌)18650型\21700型電芯,專用安全性更突出、性能保證較好的軟包電芯,將是最好、也是最無奈的選擇!”
筆者有話說:
雖然特斯拉的股價在2020年2月18日攀升至858.40美元,然而中國市場的銷量走勢,成爲影響其未來走向的重要節點。相對美國、歐洲和日本新能源市場發展,中國新能源市場發展潛力最大、正規化最快、競爭壓力最強的市場(沒有之一)。爲了降低成本增加競爭力,特斯拉在上海建立生産廠商,並加速包括電池在內的主要分系統本土化供應節奏。
爲了降低成本,特斯拉Model 3改用甯德時代磷酸鐵锂電池,或軟包三元锂電池,或尚未量産且沒有裝車實際應用的無钴電池,都不是問題所在。
關鍵的問題是,美國或歐洲市場制造的特斯拉Model S、Model X和Model 3電動汽車,繼續延續采用松下18650型和21700型NCA電芯構成動力電池系統,該如何向存量客戶和意向客戶解釋?
特斯拉(上海)工廠采購甯德時代提供的有別于現有松下或LG制造18650型和21700型圓柱電池系統,帶來車型技術差異化風險,背後折射出在美國和歐洲市場銷售采用安全系數更高的方形磷酸鐵锂電池系統、或軟包NCM三元锂電池系統,帶來的口碑降低與品牌軟實力撕裂的風向更高、更不可控。
另一方面,特斯拉(上海)工廠采購甯德時代方形磷酸鐵锂或軟包NCM三元锂電池,也證明了中國重點發展新能源核心技術、整車制造及全産業鏈政策的正確性,和改變歐美車廠技術發展方向與戰略的客觀成果。
文/新能源情報分析網宋楠