大众Power Day画下十年电池路线图:成本降50%,快充只需12分钟,有朝一日充电不要钱

张祥威 2021-03-26 18:07:47



作者 / 张祥威

编辑 / 王德芙

出品 / 汽车之心

大众已经投入了超过 60 亿欧元(约合 460 亿元)研发纯电动平台 MEB。

3 月 15 日,在大众集团举办的「Power Day」上,其进一步公布了电动化转型的新计划:

在 2030 年,建成年产 240GWh 动力电池产能

在 2025 年,大众会将欧洲的超充网络在 2020 年的基础上扩建至 5 倍;

通过自研电芯统一电芯规格等手段,大众要将入门级车型上的电池成本降低 50%

通过湿式冶金技术,实现 95% 的电池原材料回收再利用

从 MEB 研发到电池工厂、超充网络、电池回收,大众在电动化转型过程中的投入,是其他传统车企未有过的大手笔。

有人称 3 月 15 日的 Power Day 类似特斯拉的 Battery Day,是大众的电池日。

当然,虽然有仿效特斯拉举办「Battery Day」的意味,但大众的「Power Day」所谈及的内容远远不止电池。

「Power Day」更像是展示了一张大众通往全面电动化的路线图,其涵盖的内容包括电池技术突破动力电池大规模生产超充网络电池二次利用及回收储能体系等等。


大众认为,在电动化的时代,电池充电网络将成为商业化的核心竞争力。


1.动化的第一步,从电芯开始,大幅降低动力电池成本

大众的电动化的路线图是从电池开始说起的。

大众展示了一款全新设计的电芯「Unified Cell」,这可以理解为,电芯的统一化或者标准化。

我们姑且称之为「标准化电芯」。

当前,在大众 ID.3、奥迪 etron、保时捷 Taycan 等子品牌的电动车型上,采用的是不同规格的电芯。

下一步,大众要统一旗下各个产品线的电芯规格。

「标准化电芯」的大规模制造,并在大众各品牌车型上的应用,是降低电池成本的第一步。

在「标准化电芯」统一的规格下,大众将推出:

入门车型版动力电池,如磷酸铁锂电池,预计成本会比当前下降约 50%;

主流车型版动力电池,如镍钴锰电池,预计成本比当前下降约 30%;

高性能车型动力电池,可能是固态电池,预计电池成本会有所上升,但车辆性能也将大幅上升。


那入门车型动力电池降本 50%,如何做到呢?



大众对这个目标的分解是:


15% 通过电芯设计改善实现

10% 通过电池制造工艺改善

20% 通过正负极材料的改进

5% 通过电池包设计改进

大众计划在 2023 年将标准化电芯量产,这个时间可能暗合了下一代 MEB 平台车型的上市时间。


大众要实现在动力电池上如此大程度的降本,也意味着这个全球最大的汽车集团(之一)将全面进入自研电芯的阶段。

前有特斯拉自研 4680 电芯,现有大众自研标准化电芯,这意味着在接下来几年内,全球动力电池市场的格局将发生很大的变化。

2.扩建动力电池产能至 240GWh,年销 300 万台电动车不是梦?

第一步,降低电池成本。

第二步,扩大电池产能。


按照计划,到 2030 年,大众所生产的电动车中 80%,都将搭载「标准化电芯」。

为此,大众将大规模建设标准化电芯的产能。


截至目前,大众汽车集团与
 LG三星 SDISK Innovation 宁德时代等电池制造商达成采购合作。

同时,大众也通过入股等方式与瑞典电池企业 Northvolt、中国电池企业国轩高科及位于美国的固态锂电池新创企业 QuantumScape 建立合作。

不过,以现有的合作方式可能很难满足大众汽车对未来的动力电池需求。


在这次的 Power Day 上,大众汽车集团技术委员会成员 Thomas Schmall 透露:


大众将在 2030 年前与合作伙伴一起建成 6 座 40GWh 年产能的动力电池工厂,实现每年度总产能达 240GWh,从而保证供应的稳定且安全。

如果按照 2030 年单车搭载 80kWh 的电池包计算,这六家工厂每年生产出来的电池可供 300 万台纯电车型使用。

这个数字意味着大众极度重视新能源车时代的到来,它的野心仍然是成为全球顶流的「街车」。

2030 年实现 300 万台纯电动车的销量,大约是特斯拉 2020 年销量的 6 倍,大众集团 2020 年 931 万台总销量的不到 1/3。

总体来说,这个目标虽大,但不算太激进,绝非天方夜谭。

根据大众中国在 2020 年初公布的目标数据:

在 2029 年之前,大众将推出 75 款纯电动产品,其预估届时全球累计销量将达到 2600 万辆,其中 MEB 平台 2000 万辆,PPE 平台高端电动车型 600 万辆。

大众规划中的 240GWh 产能,并不是以其一己之力来建设,而是像当初特斯拉与松下一样合作建设。

大众选择的是一家总部位于瑞典的电池公司 Northvolt

根据 Northvolt 在本周一发出的公告,其已经获得大众一份价值超过 140 亿美元的订单。

此前,大众已经投资 Northvolt,前者持股比例达到 20%。


双方合作的第一座工厂是位于瑞典谢莱夫特奥(Skellefteå)的超级工厂「Northvolt Ett」。


Ett 工厂接下来在 2023 年切换至生产高端版本的标准化电芯(Unified Cell Premium),并扩大产能至 40 GWh。

第二座工厂位于德国萨尔茨吉特(salzgitter),这座工厂将生产平价版的标准化电芯(Unified Cell Volume)。

这两个工厂的推进时间,也意味着大众的新电芯最早会搭载在高端车型上。

目前,大众正在考虑其余 4 座工厂的潜在选址及合作伙伴事宜。

3.大干快上,快充/超充全面追击特斯拉

电动车的成本降低了,产能也上来了,关键还看车能不能卖出去。

大众在周密调研后发现:车能不能卖得动,主要还和充电网络有关。

根据大众公布的数据,中国的公共充电网络目前有几大缺陷:

81% 的桩都是交流慢桩;

30% 的桩可能被燃油车占位;

30% 的桩因为缺乏维护无法使用。

因此充电条件成为劝退用户购买电动车的前三大原因之一。


在充电桩建设方面,大众将重点布局欧洲中国北美三大市场。


与特斯拉自建充电桩的策略不同,大众在几大区域都选择了与第三方进行合作。

在欧洲,因为涉及到在多国境内建设,大众建桩的合作伙伴选择了 bp 英国石油公司、enel、Ionity、IBERDROLA 等多家同步进行;

其在中国的合作伙伴则是 CAMS 开迈斯,后者由大众中国、一汽、万帮、江淮在 19 年合资成立。

其在美国的合作伙伴为 Electrify America。

在充电桩发展规划上,大众公布了一组很有意思的数据,到 2025 年,大众计划:

欧洲完成新建 18000 根快速充电桩

中国设立 17000 根快速充电桩

美国设立 3500 根快速充电桩

这意味着:欧洲将是大本营,中国是仅次于欧洲的第二战场,北美排到了第三位。

当前,特斯拉的主销市场依序是:北美、中国和欧洲。

因此,在未来 5 到 10 年内,大众和特斯拉不会在北美市场首先交锋,而是在中国市场上正面对抗

两家在中国市场的正面对决,肯定会大幅加速中国的充电网络建设。

但从另一方面来看,互联网行业也有一句老话:

老大和老二打架,结果_________。

大众今年将通过开迈斯在中国 8 个重点城市,布设 500 个充电站、6000 个充电桩。

对比下特斯拉的数据:

据特斯拉在 3 月初公布的数据,特斯拉在国内共建成开放超过 760 座超级充电站、超过 700 座目的地充电站,覆盖超过 300 座城市。

3 月,特斯拉超级充电桩在中国大陆数量正式突破 6000 个。

超充网络和快充技术,是特斯拉补能体系关键的两个支点。

特斯拉的二代超充桩最大功率 120kW,三代超充桩最大功率 250kW。

大众在中国的 17000 根快充桩,充电功率也将以 120kW 起步,向上覆盖到 300kW。


大众集团认为,固态电池将是动力电池的终极状态。


这是因为,动力电池不再使用锰元素,也不再有电解液,其电池重量将下降,充电时间也将进一步缩短。


未来,固态电池隔膜将从多孔隙隔膜变为陶瓷隔膜,不使用电解液,负极从石墨变为锂金属,正极从三元材料变为正极金属材料,以此降低电池重量。


随着车端固态电池和超快充技术的突破,大众希望:

  • 在 2025 年实现 17 分钟完成 77 度电池 0 - 80% 加电

  • 2025 年以后进一步压缩到 12 分钟的水平


除了电池技术研发、充电设施建设,大众也分享了它对电池全生命周期利用的思考,包括二次利用(储能)、材料再回收等等。

为了更大幅度降低成本,大众汽车在今年 1 月正式开设了第一家电池回收厂。


这家电池回收厂可对锂、镍、锰、钴、铝、铜和塑料等有价值的电池原材料进行工业化回收。


大众将与供应商合作使用湿式冶金工艺,目标是回收 95% 的贵金属原材料。

未来,大众计划利用回收的原材料支持新电池的生产制造。


更为重要的是,通过能源管理以及储能系统等方式,大众的愿景和目标是,有朝一日,让车主实现「充电自由」。


4.决战中国市场

总的来说,在大众第一场充满科技公司意味的发布会上,大众虽然没有祭出炸裂的动力电池技术,但已经充分阐述了其电动化的目标和方法论。

作为传统车企的老大哥,大众在谈电池时更加注重成本,谈充电时又更加注重效率和服务范围。

接下来,随着电动化战略的推进,大众将在中国市场与特斯拉正面相遇。

大众在 2017 年 Roadmap E 中就提出:

2025 年要实现新能源车在华年销量 150 万辆。目前 ID.4 即将在华上市,ID.3 正在引进的路上。基于 PPE 平台的奥迪新能源高端项目也已经落户长春。

2025 年之前,大众要在华建设 17000 根快充桩。

另一方面,特斯拉的 Model 3 已经实现月销破 2 万,Model Y 正在飞速增长。

特斯拉的超级充电桩工厂在 2 月已正式投产。为中国市场设计和研发的 Model 2 也正在路上。

在两强相遇的中国战场,本土新能源车企的道路也增加了几分冒险和不确定性。

P.S. 关注汽车之心微信公众号,微信后台回复关键词「大众电池日」,即可获取大众 Power Day PDF 文件。

本文为汽车之心原创文章,作者:张祥威,如需转载,请联系授权。违规转载法律必究。
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标签:大众Power Day电池特斯拉

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