國際車企會是動力電池市場的大變數.

大眾達成200億歐元電池訂單、奔馳10億歐元(約12億美元)打造全球電池生產網絡、寶馬2億歐元建電池研發中心、豐田/松下聯合開發方型固態電池……2017年底到2018年初,國際車企頻頻在動力電池領域引起大轟動.

作為新能源車的核心零部件,當前動力電池在整車成本中所占比重仍高達40%-50%,對整車的綜合成本、性能品質,甚至是穩定生產(參考Modle3)都有著舉足輕重的作用.因此,對于任何有志于在新能源汽車市場有所作為的國際主流車企來說,動力電池必須被牢牢握在自己的手中.

梳理相應布局不難發現,當前國際車企布局動力電池具有2大特點:

一是布局集中在技術層面,迫切期望增強主動權.更多的車企選擇將資金運用于建立研發中心、強強聯合研發電池,如寶馬建立研發中心,通用/本田、寶馬/豐田分別合作研發燃料電池等.實際上,除了特斯拉之外,真正投入巨額資金籌建動力電芯工廠的情況并不多見;

二是技術儲備呈現多樣化的趨勢,重心落在鋰電池、燃料電池和固態電池.寶馬是這方面的典型代表,在過去的20年里寶馬對燃料電池,以及鉛酸、Na-S、ZEBRA、鎳氫和鋰離子在內的幾乎所有類型二次電池都進行了豐富實驗,但最終籌備推出的新能源車型仍以電動車和燃料汽車為主.

高工產研鋰電研究所(GGII)分析認為,隨著國際車企對動力電池的布局深化,當前行業內"中日韓"三足鼎立的局面或也將出現變化.

一方面歐洲在傳統汽車領域的地位卓越,預計未來這一地區的電池基地數量、產品工藝性能將不斷向上提升,另一方面特斯拉在新能源汽車市場地位及其超級工廠投產規模在持續穩固、擴大,未來動力電池市場或將受上述影響,形成"中日韓歐美"五角角逐的局面.

更為復雜激烈的動力電池競爭似乎已在眼前,那么可能打破當前局面的國際車企,其動力電池業務究竟推進到了哪一步?高工鋰電梳理了特斯拉、豐田、通用、大眾、奔馳、寶馬6家車企在動力電池領域的進展概況以作參考,具體如下:

特斯拉

作為第二輪電動車產業化熱潮中成長起來的后起之秀,特斯拉在電池領域的布局重點體現在鋰離子電池和儲能方面.

為削減電池成本,進一步擴大電動車產能,2014年6月,特斯拉號稱全球最大鋰離子電池工廠的內華達州Gigafactory工廠正式開工,該項目總耗資約50億美元,占地3200英畝(約12.95平方公里),預計將在2020年全面建成達產.

目前該工廠已部分投入使用,公司預計,2018年該工廠的電池產能將達35GWh(相當于2014年全球電池的產能總和),有必要的話,甚至可達到150GWh產能.超級工廠強大的產能,也支持特斯拉推出了迄今旗下最為便宜的電動車——Model3,盡管當前Model3的交付不如預期.

值得一提的是,Gigafactory還將配置最先進的循環系統,所有的舊電池組都可回收.為實現能源的自供應,該工廠的屋頂和周圍山頂都鋪設上了太陽能面板,未被消耗的電能將被儲存,以供在沒有光照的情況下使用.

后續馬斯克曾表示計劃在歐洲、中國與印度各建一座Gigafactory,但目前暫未獲得相應項目實際進展.

儲能電池方面,2017年7月,特斯拉宣布與法國可再生能源公司Neoen合作,將在南澳洲建造100Mw的鋰離子蓄電池組.

2018年2月,特斯拉宣城正與SquawValley和LibertyUtilities合作,計劃在奧林匹克谷地(OlympicValley)部署電池儲存系統,以使用100%的可再生能源.據稱,項目將使用最先進的電池儲存技術,創新儲能方式,并將儲存的能源輸送至公用電網.該電池系統將在特斯拉Gigafactory工廠建造.

豐田

豐田是全球主流汽車廠商中被公認對燃料電池和二次電池(鋰電和鎳氫)都有非常深入研究的公司.

氫燃料電池一直是豐田的"掌上明珠",1992年起豐田就開始了燃料電池技術的研究,但由于相關技術、儲氫罐及相關配套設施的發展滯后,直到2014年末,豐田才發布了首款搭載"豐田燃料電池系統TFCS(ToyotaFuelCellSystem)"的量產版氫燃料電池車"MIRAI".

發布新車的同時,豐田斥資200億日元(折合當時人民幣10.4億元)用于提高日本氫燃料電池和燃料箱工廠產能.2015年,豐田無償公開了燃料電池車"MIRAI"的"豐田燃料電池系統TFCS(ToyotaFuelCellSystem)"技術專利,并設期限至"2020年底之前".出于對豐田燃料電池技術的信任,寶馬等國際車企將其選定為燃料電池研發合作伙伴.

在鎳氫電池領域,豐田也擁有著卓越的地位.早在1996年豐田就與松下合資成立了鎳氫電池廠PEVE,雙方占比分別為80.5%和19.5%.目前,PEVE已為全球約80%的鎳氫電池混合動力汽車提供電池,包括豐田的競爭對手.實際上豐田完全具備獨立生產鎳氫電池的能力.

鋰電池領域,豐田對全固態鋰離子電池情有獨鐘.2014年,豐田對外宣稱正在全力研發全固態鋰離子電池,并已開發出能量密度為400Wh/L的電池原型.豐田研究人員表示,該電池約在2020年實現商業化應用,2025年得到實質性改善.

2017年底,豐田再次與"老朋友"松下達成共識,確認雙方將共研發車載方型固態電池.

通用

由于過去一直專注于FC-EV,通用汽車在電池方面的布局主要體現在燃料電池方面,鋰電池布局相對缺乏.

由于投資巨大,通用汽車在布局燃料電池時選擇與本田合作,早在2013年,兩家國際的汽車商就達成合作,共同開發燃料電池車使用的燃料電池系統和氫罐,共享氫能源電池燃料的知識產權.

2017年初,通用與本田的合作進一步擴大,雙方計劃在美共同投建氫動力燃料電池系統制造合資企業,后續聲明顯示,通用與本田將各投資8500萬美元研發這項技術,合資企業預計將于2020年左右開始生產.

鋰電池方面,2017年底,通用汽車曾對外開放了其位于上海的電池、BMS研發實驗室,以展示相應技術發展細況.

大眾

整體來看大眾的動力電池布局更為全面和謹慎,在燃料電池、固態電池、鋰電池以及鋰硫/空氣電池上都進行了不同程度的布局,預計未來10年,大眾將在電動車載電池領域投資500億歐元.

具體來看,大眾在燃料電池領域的研究可以追溯到2007年甚至更早以前,當年度大眾汽車宣布將與巴斯夫、博世、Evonik工業公司(前德固賽公司)、Li-Tec等公司共同投資3.6億歐元,自2008年起合作生產車載燃料電池.

2014年,大眾在洛杉磯車展上展出了燃料電池版的AudiA7、Golf以及Passat車型,三款車型均采用大眾自主研發的第四代100KW級PEMFC電池組.隨后的技術進展顯示,大眾已開始著手發展定位高端車系的第五代燃料電池系統.

雖然大眾涉足固態電池研發的時間相對較晚,但卻"固執"地準備單獨研發.2014年第三季度,大眾表示看好固態電池前景,并入股研發固態電池的創業公司QuantumScape,股份占比5%.

2017年9月,大眾CEO穆倫表示,公司已經在計劃下一代電動車電池,里程超過1000公里的固態電池,并將于2025年量產.

鋰電池方面,2016年大眾集團總裁MatthiasMueller透露,公司擬投資100億歐元,在德國薩爾茨吉特建立自己的鋰離子電池生產廠,據稱該項目有望超過特斯拉的Gigafactory,成為史上最大電池廠.但迄今為止,該工廠并沒有進一步的信息流出.

奔馳

受第一輪電動車產業化思維影響,奔馳在燃料電池領域進行了大量研究,但在第二次電動車產業化熱潮的影響下,其在鋰電池領域也進行了大規模的布局.

2007年,奔馳母公司戴姆勒聯合福特汽車達成了對加拿大Ballard公司汽車燃料電池業務的收購,并借此獲得相應燃料電池知識產權、113名原公司科研人員以及部分試驗實施.目前,戴姆勒在Ballard公司中的股份占比已達19%

受益于以上基礎,并配合后續研發進展,當前奔馳的GLCCell燃料電池堆尺寸相較之前減小了約30%,且貴金屬鉑的用量減少了90%,成本得到大幅降低.最新款氫燃料電池車型GLCfuel-cell也已于2017年上市.

鋰電池方面,此前為獲得鋰電相關技術,奔馳曾聯合主要從事特種化工產品的研發的Evonic成立了Li-Tec公司生產鋰離子動力電池,并實現控股,但囿于技術、成本等多重原因,Li-Tec最終難以為繼破產告終.

今年以來奔馳在鋰電池領域采取了更為激進的舉動.2018年1月,奔馳透露,計劃投資10億歐元(約12億美元)打造全球電池生產網絡,在全球范圍內建造電動汽車和電池制造中心.

目前,奔馳在全球由6座電池組工廠組成的電池生產網絡已經形成,包括德國卡門茨的一號和二號電池工廠(后者將于2018年建設完畢)、德國圖爾克海姆電池工廠、北京電池工廠,美國塔斯卡盧薩電池工廠以及新建的泰國電池廠.這些工廠可根據需要,適時準備出口電池組.

寶馬

在過去的20年里,寶馬對電池技術進行多樣的嘗試.氫能方面主要是燃料電池、在純電動車方面,寶馬裝車試驗了鉛酸、Na-S、ZEBRA、鎳氫和鋰離子幾乎所有類型的二次電池,積累了豐富的測試經驗.

燃料電池方面,早在2013年,寶馬就選擇穩妥地聯合豐田共同合作研發燃料電池技術,并隨后一直保持著對該種能源系統的試驗熱情.其推出的高壓低溫復合氫燃料存儲科技可將氫燃料存儲能力提高50%,支持車輛續航超500公里.

為更好地研發氫燃料存儲系統,并將其整合到整車,寶馬還與德國道達爾、林德集團在加注燃料和技術方面建立了強有力的合作.最新消息顯示,全新的寶馬燃料電池車預計將在2020年推出.

鋰電池方面,2017年底,寶馬宣布將在未來4年內投資總計超過2億歐元在其總部德國慕尼黑建立一座電池研發中心,并于2019年初開始運營.幾乎是在同一時期,寶馬還確認將聯合美國電池公司SolidPower研發新一代電動車固態電池技術.