在进入新能源时代之后,虽然我们习惯把电池、电机、电控来套用对比传统汽车的“三大件”。但在实际对产品效果的影响上,新能源车的动力电池技术,毫无疑问是整车乃至车企的最核心技术。无论是对于廉价车型的成本控制,还是对于高端车型的性能释放,又或是整车的续航水平等等,随便哪一点都会大幅影响最终产品在同级别之中的表现。举个最常见的例子,如今大红大紫的比亚迪,不正是从刀片电池横空出世开始,席卷25万元以内的普通家用市场的吗?
但是这一市场表现,恰好也衬托出刀片电池的不足。即,采用磷酸铁锂电芯的情况下,虽然可以通过“刀片”布局,提升单体电芯能量,从而在电池密度上尽可能咬住三元锂电池。并且成本更低、还能发挥循环寿命长的优势等等。但这种设计“透支”了磷酸铁锂单体电芯的潜力。如果比亚迪旗下的产品想要继续冲高,那就必须突破刀片电池的技术天花板。那么比亚迪的解题思路是啥呢?
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比亚迪不是第一次打“大圆柱”主意了
从最新披露的消息来看,一则比亚迪采购处正在招募“大圆柱电池全自动烘烤线设备供应商”的信息,似乎做实了比亚迪要走“大圆柱”电池的路线。聊到汽车领域的圆柱电池,大家第一反应大多应该都会想到特斯拉。从18650到21700再到现在略显难产的4680电池,特斯拉虽然在最终单品上强调动力电池的可兼容性,但是在核心电池发展方向上,一直坚定在走圆柱路线。
虽然圆柱路线在与刀片电池结构对比中,其单体电芯容量始终处于劣势。但是在圆柱电池路线内部,进化到4680型号之后,已经是原来的21700电池体积的5.48倍,单体电芯容量提升了近5倍(特斯拉官方宣称)。而对于比亚迪而言,想要进一步在安全的前提下,堆砌电池容量,以及强化能量释放。那么已经进化为“大圆柱”的电池路线,或许能够在单体容量、热管理、单体隔绝等问题上,获取一个不错的平衡。
事实上,这也不是比亚迪第一次在“柱形”电池上做文章了。去年比亚迪就曾经公开过一款“六棱柱”电池专利。以圆柱电池的眼光来看,这款六棱柱电池无疑更为激进。因为后者对空间的利用率更高,单体电池可以更为紧密地连接在一起,甚至整体结构强度也要更胜一筹。并且在单体尺寸上,它与特斯拉4680的规格也相当接近。于是,随之而来的热管理压力也同样不容忽视。而从比亚迪直接对大圆柱电池供应商的招募信息来看,“六棱柱”电池或许只是更为远期的规划,又或者干脆就是自身对大圆柱电池技术积累时的一个思路,以及衍生产品等等。总之,我们还是要将目光放回到比亚迪的大圆柱电池上来。
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还是磷酸铁锂?谁会用?
首先要回答的一个问题是,比亚迪的大圆柱电池,到底采用什么电芯?以特斯拉做参考,其4680电池显然是为三元锂电池的发展铺路。甚至从潜在的技术分析来说,特斯拉4680电池在正负极工艺上,很可能还会向高镍正极、高硅负极等性能与成本都具备高潜力的方向迈进。但对于比亚迪而言,或许并没有抛弃磷酸铁锂转投三元锂的必要。
我们首先要弄清楚,比亚迪花大力气在现阶段搞圆柱电池,是为了给谁用。以现阶段的产品定位而言,旗下王朝系列、海洋系列,比亚迪刀片电池完全可以应对。甚至对于在档次上冲高的腾势品牌而言,也不需要太担心刀片电池,以及其潜力释放的应对前景。但如果性能上还要进一步冲高的话,就需要能够突破刀片电池技术天花板的新技术。
简单来说,比亚迪搞圆柱电池,就是为了品牌旗下的高端车型。那么我们再看看这些高端车型对电池整体容量的要求高吗?答案或许是不那么紧迫。首先,已经曝光的方程豹、仰望等产品,基本还是延续着广义上的插混路线,也就是所谓有内燃机托底的新能源路线。甚至我们把视线放得更远一点,腾势的产品线亦有着相当大比例插混车型。而在海洋网中定位较高的比亚迪海豹,其插混版本也呼之欲出。再结合市场情况来看,国内广义插混(含增程)的发展趋势不容小觑。何况比亚迪还有底盘电池一体化技术加持。在技术优势与市场结合的情况下,比亚迪的大圆柱电池本身,其首选科技树肯定不是去堆整体容量。那么继续沿用磷酸铁锂电芯,也是理所应当的事情。
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磷酸铁锂大圆柱,到底图啥?
那么在继续坚持磷酸铁锂电芯的情况下,比亚迪费力搞大圆柱电池,到底是图啥呢?很显然,除了前面聊到的更好的性能释放,更好的热管理,以及更大的潜力之外。其在生产效率方面的优势也不容忽视。对于新能源赛道而言,各路玩家很大的一个难题在于产能释放,特别是诸如比亚迪、特斯拉这样的龙头企业。取得了身位优势,却无法在波卷云诡的市场中率先用产品守住位置,是一件很抓马的事情。而圆柱形电池,便是解决这一问题的根本办法之一。
首先圆柱形电池相比方形电池,其标准化程度更高,生产一致性高、工艺成熟,从而非常利于大规模出货。只不过在早期,圆柱电池受制于当时的成熟规格,导致成组效率低,整体能量密度相对较低等缺点,并不能完全覆盖新能源车的发展需求。但是“大圆柱”概念可以尽可能弥补圆柱电池的缺点,同时采用这一概念的磷酸铁锂电池,也能进一步控制自身一致性方面的问题等等。
那么,比亚迪的算盘就打到这里为止了吗?恐怕还不止。因为纯电赛道无论如何都是需要提前布局的,即便眼下它的光芒暂时被插混(增程)给掩盖。举例而言,作为纯电赛道必卷的高压充电平台(眼下是800V级别)。大圆柱电池的单体小(相对刀片而言),标准程度高等特点,恰好适合串联高压平台。从而抛弃升压、半高压等过渡方式,实现能耗控制上的进一步提升。
再发散一下,这意味着未来比亚迪迟早抛弃磷酸铁锂电芯吗?结论还是未必。前面不是提了一嘴比亚迪的六棱柱电池,从电池工艺的角度来说,六棱柱电池可以算是大圆柱电池的激进版。这种感觉是不是很熟悉?如今刀片电池就可以算是方形电池在工艺上的激进版。所以比亚迪一向有着不用三元锂,也可以用磷酸铁锂卷长续航的思路和意愿。最终的结果,还得看技术未来的走势。而眼下,只要大圆柱磷酸铁锂电池,足以把比亚迪带到新的高度,就足够了。
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