大圆柱电池,能占一半市场份额?丨专访

“我觉得将来应该有一半的份额。”

“您觉得未来大圆柱电池能占到多少份额?”这是在第21届上海车展上,在跟亿纬锂能团队的访谈中,我问亿纬锂能副总裁、电池系统研究院院长江吉兵先生的最后一个问题。

大圆柱电池,能占一半市场份额?丨专访

江吉兵先生表示,现有的产业落后产能慢慢淘汰掉之后,需求会慢慢向大圆柱电池靠近。原因很简单,电动化未来发展的过程当中,汽车工业一定会回到本身价值上,也就是标准化。其中,最大的成本是时间成本。

圆柱电池最大特点就是高效。”江吉兵先生举了方壳电池的例子,为什么现在方壳电池都在搞平台化?因为多样性的方壳电池,成本并不小。研发落地,都是要验证的。所以,他认为,市场上影响效率的事越来越多的时候,大圆柱电池会慢慢展现它的价值。

“到那一天的时候,方形电池的产能慢慢会到生命末期结束。而圆柱电池在不断的扩展过程中,如果能满足成本,按照我判断,我觉得将来应该有一半的份额。”

为什么做大圆柱电池?

作为媒体当然好奇,亿纬锂能坚持大圆柱电池这个赛道,中间做了哪些关键战略选择?

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江吉兵先生表示,选择大圆柱电池,因为是跟公司战略很相关。亿纬锂能做了22年的圆柱电池,本身就有相当的技术沉淀,“我们公司对这一块很有Passion,就是很有这种使命感。这个市场上你只有做到最优,才能活得更远。只有不断创造价值,你的企业才能够可持续的。”

“因为企业最后一定要回到钱上面来,对吧?你不创造价值,怎么拿到源源不断的现金流?所以,我们不是把自己卷的没有钱,让自己卷得活不下去,而是应该卷得让我们能够活得更好。”

其次,跟原则息息相关。一个很重要的概念是“原位升级”。因为方壳电池很难做到“原位升级”,每种材料的膨胀力都不一样,中间的界面材料都不一样,但圆柱电池没有“膨胀力”这个概念,没有应力抗衡的过程。

江吉兵坦言,亿纬锂能已经踩过很多坑,比如十年前就有全极耳技术,“面对这些困难的时候,我们能做得更游刃有余。”

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其次,大圆柱电池在做的过程当中,虽然说跟过去18650、21700看似相同,工艺上却有很大的差距。因为大圆柱电池要做到定向泄压,要做到本真安全,而定向泄压就跟系统要形成协同,这就涉及到量产效率。

亿纬锂能现在的量产效率做到了300PPM,这样成本才有优势。此外,“在全极耳的焊接过程当中,包括我们定向泄压的整个泄压技术层面,其实是一个新的赛道和领域。”

目前,亿纬锂能的PACK系统垂直度控制精度能做到200μ,也就是0.2毫米的精度。而这也是亿纬锂能花了四年功夫研究出来的,构建了相应的技术门槛。

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江吉兵先生表示,别家再来做大圆柱电池,有一个时间成本。“我们在全球布局了那么多专利,如何绕开我的专利能解决这个问题?说不定解决这个问题的答案,我已经做了。如果你绕开我的答案去做,有可能花更多的时间。所以,我们已经构建出这样一个技术壁垒。”

而亿纬锂能之所以选择大圆柱电池并一直坚持的原因,在于“我们认为它具有很好的符合汽车工业特征的要求。”这背后的逻辑,是现在的动力电池在“做减法”。比如,另外一家电池企业太蓝新能源就提出“减材制造”的理念。

换句话说,从功能价值的角度来看,电池作为一个能量的载体,汽车的一个零部件,要更简单一点才对。简单一点,亿纬锂能做“原位升级”的整个开发周期就能够更短一点。

毕竟,现在的竞争如此激烈,主机厂车型甚至一年一次迭代升级,这就涉及很重要的成本问题。做了那么多款车,但是每款车可能只能卖几百台、上千台,这背后不都是费用?怎么降下这个费用?而且,每款车要匹配一款电池,研发费用有多高?当初,摩托罗拉就是在电池上踩了巨坑。

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所以,亿纬锂能的理念是,大圆柱电池要做“原位升级”,通过里面材料体系的调整,产线才可以做到满产满销。产线不用动,通过材料体系的调整去适配车型。

产线不用调整还意味着,随时可以切换生产别的产品,不用停。而且,能很好地减少研发费用。随着研发费用减少,甲方主机厂的投入也会减少。毕竟,双方合作每款车都要做很多的实验。所以,亿纬锂能认为,大圆柱电池特别符合汽车产业的发展。

另外,用户的使用场景里面,增程车的发展非常迅速。SUV在中国占比超过50%,而大型SUV能耗就高,增程的优势则在于“不用背着重重的电池”,但增程车能耗比电车高,首次购车成本也高。

这样反过来看,大圆柱电池能够解决什么?解决超级增程的问题。如果增程SUV能直接做到350公里续航,除了不用频繁充电,里程焦虑的问题也解决了。

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关键是,碳酸锂材料从50多万跌到现在的7万,电池比过去便宜。电池能量密度可以做得更高,然后增程器就可以做小,用1.5L自然吸气发动机就可以。简单算下,装大圆柱电池的增程车型相对于同级纯电车型,只增加15000元成本,但能解决冬天续航短、里程焦虑的问题,很划算。

而且,磷酸铁锂电池很难在增程车型方面上车,也是因为空间有限,再加上低温性能的短板,“所以现在市场大家讲10C、12C,那都是常温(充电)速度快,低温能做到这么快吗?”而大圆柱电池因为用的是三元材料,低温性能更好。

亿纬锂能攻克的技术,是零下30度仍然能做到25分钟快充,“而且,快充背后带来的安全担忧,必然会存在的。所以,我们想的是在低温这一块能够做得更好一点,让用户的全场景的体验没有明显的落差。我们希望能够做到‘随心而行’的这种状态。”

人形机器人的应用难点

大圆柱的另一个方向是机器人领域。这个,可以从最近几年亿纬锂能的差异化竞争策略和市场表现来看。亿纬锂能选择的是储能和人形机器人作为突围方向。

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2023年,亿纬锂能储能电池出货量位列全球前三,2024年成为全球第二。机器人方面,亿纬锂能已经有头部几家人形机器人客户在联系,据悉,其中部分客户已经完成样品交付和组装。

而对于人形机器人这一应用市场,亿纬锂能XEV产品中心总监冯炎强表示,亿纬锂能研发的人形机器人电池方案,相比第一代方案已经比较成熟。

目前的第一代产品,是用18650和21700的小圆柱电池。其中一款21700电芯的比能量密度达到289Wh/kg,这个能量密度当前可以支持机器人超过2个小时的续航。

这里要提一嘴,这两款电芯应该是都用了亿纬锂能3月24日发布的全极耳技术,以及倍率型圆柱电池全面解决方案。据说,性能上功率提升100%、循环提升60%、内阻降60%、温升降60%。

因为机器人的应用场景和本身空间所限,需要电池做到比较高的能量密度,在同样的体积内能装更多电量,实现更长的续航,这也是亿纬锂能研发要攻克的难点所在。而且,按照行业现状来说,机器人电池的续航也存在体积、重量、能耗三大难题

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所以,亿纬锂能面向四足机器狗、两足机器人等不一样的应用场景,同时活动范围比较大,工况比较恶劣的情况,在研发的高倍率产品,就是要做到放电倍率高,支持更复杂的用工工况,另外,还有全景的设计等。

对于面向未来第二代的产品,亿纬锂能也在跟具身智能的一些本体企业做探讨和合作,就是采用能量密度更高的材料、在研的固态电池等产品。这些产品的目标,是实现未来超过4个小时连续工作的这种要求。

目前来看,行业內各家的机器人待机可能有4个小时,但实际工作也就一个多小时。一个例子是,近日的北京机器人实际在跑马拉松的时候,两个半小时跑下来要换三四次电池,对应每块电池的续航就是半个小时。

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而在这种高负荷的情况下,对电池能量密度提出了更高的要求。所以,亿纬锂能也在考虑,未来的产品要用一些比能量更高的材料体系,应用到固态电池上去,来探索真正让机器人商业化落地的可能性。这是主要的大方向。

确实,从目前来看,人形机器人电池的最终极解决方式,应该是固态电池。

而说到固态电池,江吉兵表示,现在看固态电池很难,短时间看不到场景。但是反过来说,固态电池不一定马上就要上车用,可以用在别的地方,比如无人机和机器人。

因为汽车作为一个工业产品,要符合汽车工业IATF16949的要求,质量的要求是最高的。除了航空以外,是最高的要求。固态电池现在怎么保证电池的一致性?这是很难的。当然,固态电池有能量密度高的好处,对于机器人的应用领域,在路线选择上,亿纬锂能认为是有可能性的。

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更重要的在于,机器人本身需求的定义决定了,亿纬锂能当前能够选择用大圆柱电池去做,因为它成熟度最高,大圆柱电池是目前能量密度做得最高的量产电池,能满足现在机器人基本的一些要求,空间的要求、倍率的要求、续航的要求等。

江吉兵表示,“因为我们能够做到高镍,而且还能做到硅碳负极。虽然说固态电池大家也在做高镍、硅碳负极这种,但是目前基本上都是软包方案。这种软包需要对膨胀力的管理,其实还是有一段路要走的。”

从产业成熟度来讲,目前亿纬锂能是用大圆柱电池的相关产品打市场。另外,在成都也布局了固态电池的相关产业,江吉兵透露,今年下半年会有样品出来。

对于固态电池,江吉兵说道,“过去我们很少讲,是因为(固态的)发展还需要一点时间。但是,现在市场上响应是非常积极的,有点可能性或者说取得一点进展就会这样。这也是我们现在不断强化我们的技术表达,让大家都能知道我们在做什么,处在什么样的阶段的原因。”

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