“车企牌”电池相继上车，不只是PK宁德时代

“车企牌”电池正在不断涌现，并交付上车。鸿蒙智行推出了巨鲸电池，理想汽车推出了理想牌电池，不久前的7月30日晚，小米正式对外发布了龙甲电池。 车企正试图通过自有电池品牌，将电池的每个技术点攥在手中，并抢占用户心智。 这些汽车品牌的统一做法，就是“穿透式管理”，从电芯到电池包的技术和性能标准，车企全部主导定义，甚至部分参与电芯材料开发，并对核心供应链和生产制造环节全流程介入和监管。换句话说，“车企牌”电池是车企技术和标准的全面贯彻。 “甚至电池厂的核心岗位招聘，车企都要参与面试把关。”有行业人士透露。 这与过往的动力电池合作有着明显区别。据36氪了解，长期以来，头部动力电池公司如宁德时代等凭借技术实力，常常为车企供应相对成熟的系统级方案，尤其是旗舰类产品，如麒麟电池、神行电池等，车企能做的往往是提出需求，而定制开发的空间则相对有限。 但从“车企牌”电池的核心指标来看，车企往往有着更多的开发需要。比如巨鲸电池主打全温度周期的热防护标准，小米龙甲电池强调2000次循环和500J底部撞击标准等，理想汽车牌电池也追求“8年16万公里电池健康度不低于75%”，蔚来也提出过15年循环寿命的电池研发计划。 此外，动力电池做为电动汽车的心脏级零部件，常年占据30%成本结构，车企来把控电池开发和生产的全流程，从长期来看，也能确保供应链的稳定性和成本掌控力。 综合来看，车企对动力电池的全流程掌控需要，注定了“车企牌”电池今天开枝散叶的局面。 但与此同时，动力电池头部供应商宁德时代，也在竭力塑造消费者对宁德时代电池性能、安全性的认知。在机场、高铁站、商超等人群密集的地方，经常能看到“选电车看电池，认准宁德时代”的广告语。 据36氪了解，即便理想i6为欣旺达电池多给了两年延保，但售出的车型中，仍有超过一半的消费者选择了宁德时代电池。 因此，当车企试图将自有电池品牌推向台前时，经受过宁德时代“Intel Inside”战略洗礼的消费者，往往会提出这样的质疑——车企自研的电池包能否比得上宁德时代。 某种程度上，这似乎是个目前难有定论的问题。 不少电池行业人士对36氪表示，宁德时代的壁垒在于工艺管控能力、生产一致性。而且无论车企的自建产线，还是二三线电池厂商都很难在短时间内，追平宁德时代的这一优势，因为“一定要有足够大的生产体量，才能做有效的筛选和试错”。 通常情况下，更高的一致性，意味着更低的续航跳水、补能异常，甚至安全事故的概率。但车企自建的产线，和二三线电池厂的生产一致性水平，也可以通过增加测试工序等手段进行一定弥补。 而且，尽管在产品一致性上不及宁德时代，但“车企牌”电池亦有其优势。 36氪从一些行业人士处了解到，“车企牌”电池的产品定义、设计、生产通常由车企进行全方位管控，部分自研电池的车企，还会监督到电池的二三级子零件供应商，以确保最终的产品性能符合自己的高标准。 除此之外，车企对整车更为熟悉，因此“车企牌”电池的BMS算法，“在应用端可能比电池厂更好”。或许未来相当一段时间内，“车企牌”电池都会保持与宁德时代相持而行。 生产一致性，宁德时代的竞争壁垒 动力电池行业历经多年发展，动力电池技术、设备的成熟与普及，令各电池厂商间的技术代差逐渐拉齐。 电池产品间的竞争，越来越聚焦于生产的一致性。 许多行业人士都承认，宁德时代的电芯一致性，领先一众二三线电池厂。一个相对直观的体现是——“国内电芯，唯一不分档次的厂家就是宁德时代，因为都是一样的”。 “一致性不是那么好做的”。有行业人士告诉36氪，几乎所有的生产要素都会到动力电池的工艺控制，包括现场的湿度、温度、杂质、原材料选用等。 而电池厂商“一定要有足够大的生产体量，才能做有效的筛选和试错”。因而短期内，二三线电池厂商的生产一致性，很难赶上宁德时代。 而一致性之所以重要，是因为它能够直接影响到电池包的容量，甚至有可能引发安全事故。有电池行业人士表示，即便是行业公认更具本征安全的磷酸铁锂电池包，同样强调生产的一致性。 评估生产一致性的直接指标，是压差、内阻差异、尺寸差异等。 有行业人士举了个例子解释压差对电池包容量的影响：“原本电池包按100度电的容量去设计，但如果其中有颗电芯的电压只能达到98度，那BMS的均衡策略，会在充电时，把其余100度电芯的那两度电，变成热能消耗掉，从而将所有电芯控制在98度的电压范围之内。这就会造成，电池包的实际容量达不到100度的设计目标。” 36氪了解到，目前行业内动力电池的BMS策略，多为被动均衡，它能起到上述的“削峰”的作用，却难以“填谷”，——将100度电芯的电量，输送给98度的电芯。 “填谷”需要主动均衡的BMS策略，但这项技术的成本远超被动均衡的BMS策略，因此行业里少有企业采用。 一位行业人士举了商用车行业的例子：“一套商用车的主动均衡，报价约2万元，而且有价无市。主动均衡的BMS主要用在钛酸锂电池上，因为超大倍率放电，压差太大，加上钛酸锂能量密度本就低。” 这也就意味着，由于电芯一致性导致的电池包容量衰减，很难通过Pack层级的BMS策略去平抑。 电池包容量衰减，体现在整车上就是续航跳水、补能异常。但电芯一致性给电池包带来的影响还不止于此，有行业人士表示，它还会造成安全隐患。 “假如电池包容量跳水30%还在服役，那就很容易过充过放，过充过放的下一步就是起火。”有电池人士对36氪强调，即使是材料体系更为安全的磷酸铁锂，也遵循这一理论。 也有电池行业人士指出，生产一致性对电池包性能和寿命的影响，具体会达到什么程度，“这是一个概率问题”。 “这涉及到企业评估电池包可靠性的能力。”一位电池工程师表示，“压差到多少程度是可接受的，这需要通过大量统计数据计算。不过部分车企没有那么多数据样本，只能通过模型推理，而模型的精度又考验着企业员工的水平。” 他举例说：“假如A车企认为，压差在100毫伏的失效概率是10%，B车企认为100毫伏压差的失效概率是1%，那么基于这个判断，B车企会让电池包继续服役、企业继续监控，A车企则可能更换电池包，更换后的电池包压差只有10毫伏，电池包寿命自然也会延长。也有些车企会通过远程OTA，限制电池包的使用区间，也能够降低电池包失效风险。” “车企牌”电池如何缩小差距 尽管宁德时代在生产一致性上，保持领先身位，但“车企牌”电池对一致性的重点盯防，希望努力缩小它们与宁德时代产品之间的差距。 一家参与自研电池项目的人士告诉36氪，他所在的车企用了很多强筛查手段，去追赶提升电芯品质。 他为36氪举了很多例子：“比如用来去除原材料中金属异物的除瓷工艺，行业里通常做两道，我们做四道。” “用来筛查电芯一致性的降压测试，行业通常只做两三次，我们也做四次。” 36氪还从一些电池行业人士处了解到，X-ray（X光）检测也是电池厂提升品质的手段之一。 一些电池行业人士告诉36氪，X-ray的作用，就是穿透钢壳、铝壳，以及外层的极片，观察是否有极片、隔膜弯折，也能够检测出电池包内叠片或卷绕的结构性缺陷。“比如卷绕出的电芯，不是一个正常圆柱体，X-ray都可以看出来。” 据36氪了解，目前宁德时代、远景动力、欣旺达等厂商，都已采用X-ray检测工序来提升制造管控能力。 有欣旺达人士对36氪表示：“欣旺达试产线上的电芯，每颗都会经历X-ray检测，每条量产产线上也都会大量使用X ray，可能是每多少颗电芯测一颗，也可能是所有电芯都测。” 不过，需要注意的是，一些电池行业人士认为，X-ray究竟能在多大程度上弥补电芯的一致性，仍取决于电池厂商的能力。 X-ray能够呈现显性的表征，但如何通过这些判断一致性的风险概率，这也会因电池厂的能力而异。 或许，二三线电池厂的电芯级能力，还需要相当一段时间追赶到头部水平，但这并不能简单等同于，“车企牌”电池一定不如宁德时代。 全流程管控，“车企牌”电池的优势 36氪了解到，车企从宁德时代采购整包电池，宁德时代给的是个类似“灰盒”的方案。 部分行业人士表示，电芯工艺、材料配方，宁德时代通常是保密的，生产现场的管控车企也难以过多参与。 有蔚来工程师对36氪称：“宁德时代几乎什么都不给。”这在一定程度上，印证了宁德时代开放程度较低。有电池行业人士表示，宁德时代会开放给车企的，“主要是一些基本电芯下线测试数据，比如容量、电压、内阻等”。也有电池工程师表示，数模释放、冷板流道等，车企也能看到。 这意味着，车企很难深度参与电池包的全流程管理，电池的质量、性能几乎只能依赖宁德时代的管理。 但宁德时代的管理，未必总是优于车企。一家头部车企的电池人士告诉36氪，就他们内部测试的结果而言，宁德时代的一些长期性能指标参数，有时可能并非行业最优。 他解释：“宁德时代更早摸清了材料的安全边界，所以敢于把边界压得比较极限。”由此引发了这家车企内部的博弈——品牌端希望搭载宁德时代产品，研发端则持反对意见。 反之，“车企牌”电池，车企则能够对电池包的设计、开发、生产进行全方位、无死角的管控。理想牌电池正是一个鲜明的案例。 有接近理想的行业人士告诉36氪，理想和欣旺达的合作中，“基本上全是理想在操刀，欣旺达是配合。理想电芯开发、材料的人都有，理想牌电池几乎就是理想设计的，欣旺达更多的是扮演代工方的角色”。 理想还曾为这个项目，专门招了十来个电芯开发的人员。36氪从部分行业人士处了解到，直到去年，理想在电池上投入的总人员规模，约为300多人。 或许也正得益于，理想对理想牌电池的全方位管控，部分理想人士对36氪表示，从售后数据来看，理想牌电池的失效率和宁德时代差不多，个别月份，理想牌电池的失效率甚至低于宁德时代。 鸿蒙智行的巨鲸电池也采用全方位管控的思路，以控制产品质量。 36氪曾报道过，巨鲸电池是华为的电池开发标准，对外是华为电池品牌。巨鲸电池的开发标准比行业普遍标准都高，“比如高温热失控实验，华为的要求是，在电池包、整车、周边环境都很热，电量又约为100%的情况下，电池包热失控后不会爆炸。很少有比这更严苛的了”。 部分接近鸿蒙智行的行业人士表示：“华为从化学体系到原材、工艺、下线检测都会参与。但他们人手相对有限，所以更多的是监督和验证可靠性，有时候可能不会特别深入地参与电芯研发。”但华为这套严格的准入标准，仍能为巨鲸电池的安全性带来一定保障。 7月30日晚，小米汽车技术发布会上，小米集团董事长雷军发布龙甲电池时介绍，这是一套由小米主导的动力电池系统化解决方案，由小米负责产品定义、主导电池包设计开发、参与电芯设计开发、进行全流程质量管控。 36氪从部分接近小米的行业人士处了解到，小米为了保证自研电池的性能，“找了很多好的SQE一把手来教自己的员工”，去年小米在电池上投入的人力约为100多人，“其中大部分是BMS的人”，小米也在招聘系统设计相关的人，“因为他后面要��很多工业化的东西”，也在逐步补齐自己的电芯能���。 和巨鲸电池一样，龙甲电池的安全标准也相对苛刻。雷军在发布会表示：“龙甲电池安全标准超过国标。”比如其中，”500J底部撞击电池功能不失效”这项，许多行业人士认为“这是比较高的标准”，国标要求的是150J底部撞击后，不泄露、不起火、不爆炸。 还有行业人士透露，部分自研电池的车企，还会追溯到电池的二三级供应链，比如正负极材料上，制定筛选材料标准。同时车企也会对二三线电池厂的一致性，制定相当于宁德时代的要求。 “甚至包括箱体上的盖板等，有质量不达标的，车企的工程师会帮助这些供应商做人员培训、产线改造、质量提升，确保它们的材料能符合车企的标准，这是过去行业里很少有人做的”。 “车企牌”电池的另一个优势在于，主机厂的BMS团队，“在应用层做得可能更好，因为控制器之间是有交互的，而主机厂更懂车”。 短时间内，汽车行业的动力电池供应，或将分化为两种路线，一种是以宁德为主的高集成式供应，而更多的二三线电池厂商，则会成为“车企牌”电池模式下，被全流程管控的、类似ODM的角色。 但是当车企带领电池厂，将能力逐步提升，并且获得消费者认可，龙头公司能做的无疑是进一步开放，并且跟随和融入车企的标准和开发体系，这也正是“车企牌”电池推出的核心初衷：不是为了斗争，而是实现更高的技术和性能标准，推动行业进入更健康的发展轨道。 作者微信：luckg17305264638