宁德时代做底层技术框架,车企做上层产品创新。
雷军 2 月 27 日发布了他认为小米创业十五年来最高端的产品 SU7 Ultra,开启预定两小时后,订单量就突破 1 万台。SU7 Ultra 已经是目前最快的电动车,零百加速不到 2 秒,马力超过 1500 匹。
宁德时代和小米共同开发了能够匹配这些性能的二代麒麟电池。SU7 Ultra 电池放电功率达到 1330kW,在仅剩 20% 电量时,电池的放电功率依旧可以保持在 800kW 以上,且支持 5.2C 的高倍率快充。小米在发布会后邀请宁德时代 “一起打造更强的性能”。
SU7 Ultra 之外,量产电动车的充电速度和能量密度还在不断进步,充电速度从 4C 进化到 6C,续航里程早已超过 1000 公里。
这些进步都指向宁德时代与其研发的麒麟电池,以及具备极限制造能力的电池工厂。这些车企给出更高的产品要求和具体的定义,宁德时代的工程师研发电池技术、优化工厂,每年投入百亿元和数千名工程师,让进步真正发生。
过去十余年间,车企与宁德时代等动力电池制造商通过持续提升电池技术性能、优化电动车产品设计,共同构建了一个自我强化的商业闭环,推动了新能源产业的迭代升级。有追求的车企想要更好的电池——宁德时代实现他们的设想——电动车变好,更多人愿意为电动车买单。这一循环让锂电池成本在过去十多年下降 70% ,能力密度提升 50%。
直到现在,循环也依然在发生作用。
车企给好的定义,宁德时代造好的电池
电池始终是电动车最关键的零部件,也是车企着力塑造用户认知、打造差异化竞争优势的重要突破口。
从跌落实验到在发布会上用枪射击电池包,从 1000 公里续航测试到连续 24 小时的行驶测试,车企对电池的要求在过去几年急速膨胀。电池不光得扛得住刀砍,还要经得住从低温到高温的各种测试。最后还得有个说出去响亮的名字。
但只有少数电池公司能满足车企日益严苛且多样化的需求。
比如宁德时代在近几年推出并不断优化的麒麟电池。这实际上是一种兼具能量密度和安全性的电池成组技术,车企可根据自身对用户需求的观察,配置出不同版本的麒麟电池。在售价超过 50 万元的电动车市场,麒麟电池可以是同时满足能量密度(省空间)、大电量(长续航)、极致安全、超快充的六边形战士。
在中端市场,车企可以对部分性能做取舍,依照车型定位突出特定长板或做到综合性能无短板。
麒麟电池的成功源自它在电池性能的各个指标都做到极高水准,给车企足够的产品定义空间。
小米开发 SU7 Max 时,电池的首要重心是在安全的基础上增加电池包的空间利用率,宁德时代和小米共同研发了 CTB (电池集成至底盘)技术来同时保证两种性能;小米 SU7 Ultra,为了实现 “全球最速量产四门车” 的目标,侧重大功率方案,搭载了放电功率更大的二代麒麟电池;理想 Mega,侧重快充,搭载的是 5C 充电倍率的麒麟电池。
在宁德时代和车企过去数年的探索下,什么样的车用什么类型的电池,已经形成了清晰的市场范例。在中端市场是快充版的磷酸铁锂神行电池;高端市场则是麒麟电池。
宁德时代在上海车展展出的麒麟电池。来源:宁德时代官网
过去,车企曾用同一款电池覆盖全系车型。比如早期的特斯拉所有车型都搭载同一个型号的圆柱电池,高端车型和低端车型在电池配置上没有区分度,高端车的用的电池性能并不比中端车更好。
这在电动车市场形成了一个现象:100 万以上的豪华车型数量非常稀少,且电动车在这一市场渗透率并不高。以往,传统超豪华汽车品牌通过优化发动机、变速箱等核心部件的技术配置来提升产品附加价值,从而形成高昂的定价差异;而如今进军超豪华市场的新能源车企,却面临如何向消费者证明其电动车电池技术具备同等高端属性的挑战。
“20 万的车和 100 万的车用一样的电池,相当于在保时捷上用丰田的发动机,高端电动车的核心价值被稀释。” 一位分析师说。
这是设计售价超百万的高端车型尊界 S800 时,宁德时代和华为共同面临的问题。余承东提出产品定义要求是,全面对标迈巴赫,且要更优秀。
宁德时代最终交出了目前为止配置最高端的电池方案。纯电版尊界 S800 在 5C 快充的基础上将电池能量密度提升至超过 180Wh/kg ,带 97 度电,是目前5C快充电池里能量密度最高的。
增程版 S800 的电池包容量达到 65 千瓦时,已经比纯电的标准续航版 Model Y 还高,且能实现目前业界最高的 6C 快充。未来,纯电版尊界 S800 还会推出 120 度电池版本,进一步延长续航里程。
这些性能指标背后,其实都离不开宁德时代技术的加持。余承东说 S800 电池采用了热电分离架构,并配备了双面液冷板。前者是宁德时代开创的 NP2.0 技术,后者则是宁德时代麒麟电池的最显著特点。这些设计能够在极端情况下有效防止电池热失控,将高温烟气定向引导至电池组底部排放,从而确保乘员舱的安全防护。
这不只是一款能用在高端电动车上的电池,也可能是消费者目前能买到性能最好的电池。
车企离不开的技术合伙人
宁德时代总部大楼写着一句话:“全球每 3 辆电动车,就有 1 辆搭载宁德时代的电池。” 翻看中国工信部的名录,就会知道宁德时代供应了中国超过 60% 的新能源车型。宁德时代服务了最多的车型,制造了最多的电池,甚至可以说是最了解汽车电池的公司。
这保证宁德时代能在关键时刻作出最合适的技术判断,给车企提供最优的电池解决方案,扮演技术合伙人的角色。
2020 年,特斯拉刚开始在中国生产 Model Y,早期研发阶段并未采用磷酸铁锂电池。自打造首款量产车型时,特斯拉就基于对能量密度的考量否决了磷酸铁锂电池技术路线。当时海外主流观点认为,相较于三元锂电池,磷酸铁锂电池的能量密度存在明显劣势,难以满足电动汽车对续航里程的核心需求。
宁德时代董事长曾毓群后来带着技术方案亲自去说服马斯克。这间接助力了特斯拉在中国的爆火。相较于三元锂电池,磷酸铁锂电池方案不仅成本更低,使国产 Model Y 售价下探至 30 万元区间。如今,该方案仍全面应用于标准续航版 Model Y 车型,这一配置车型在中国市场的销售占比已高达 95%。
2019 年,第一次将纯电车计划写进日程的理想汽车也找到宁德时代。他们想做一款纯电的 MPV ,核心难点之一是如何让重量更大的 MPV 实现与轿车类似的续航里程,并解决充电焦虑。
理想做了大量用户调查后,决定将这款车的续航里程做到 700 公里,并且搭载 5C 快充技术。理想认为这个续航里程足够用,再堆更多电量,会导致电池成本上升、车重增加、能耗更大。这款电池最核心的 5C 是宁德时代基于理想的需求改进而来。
理想最终在 2020 年锁定与宁德时代的合作,在麒麟电池的基础上研发 5C 电池。参与这个项目的研发人员超过千人,其中理想的电池团队有两三百人,宁德时代有七八百人,两边的团队按周、月、季度开会。
这次合作奠定了 MEGA 和理想后续纯电车型的电池技术框架,结合与宁德时代合作的麒麟 5C 电池,预计可实现充电 12 分钟、续航 500 公里。宁德时代 CTO 高焕当时评价这款电池是市场上超充电池的 “No. 1”。当时除理想外,极氪、哪吒和问界也都采用了类似的技术方案,基于麒麟电池做定向化的改进。
高焕当时表示,宁德时代将麒麟电池定义为高端车电池的解决方案,宁德时代会根据各个车型的品类和需求定义来研发麒麟电池不同种类的高端属性。当时宁德时代选了四个方向:超级续航、超级快充、超级功率和超级全能。
麒麟电池现在已经成为类似安卓系统的技术底座:宁德时代提供底层技术框架,车企无需从头设计电池系统,而是在成熟架构上定制化开发,这种模式将电池包开发周期缩短近 50%,且降低了开发成本。我们已经能看到宁德时代依照这四个方向提供的产品:续航 1000 公里的初代麒麟电池、理想所用的 5C 快充版麒麟电池和小米 SU7 Ultra 的高功率麒麟电池。
高端性能只是宁德时代为车企提供的标签之一,宁德时代此前还推出了快充版的磷酸铁锂电池,让中低端市场的车型也具备快充性能。此外,宁德时代投入大量精力研发更先进的制造工艺,优化电池工厂,实现 PPB 级的低缺陷流出率,按照曾毓群的话说,宁德时代每制造 10 亿个电池,仅有不到 1 个电池存在缺陷。这才是车企 “零自燃” 的底气来源。
过去 10 年,宁德时代将近半的净利润投去研发更先进的材料,培养更优秀的工程师,改进出更高效的电池工厂,又通过和车企的合作不断迭代技术推出更好的电动车,延续从研发到商业成果的整个循环。
这个循环也在逐渐改变汽车业,从去年下半年开始,电动车已经成为多数中国人的选择,新车渗透率超过 50%;现在开始改变船舶、储能和两轮车。2024 年,中国新装的 40% 的光伏发电厂都配备了锂电池储能设施。
宁德时代现在还在研发能量密度更高的固态电池,让载人飞机也电动化。宁德时代首席制造官倪军 2023 年初曾告诉我们,宁德时代的目标是优化技术,让锂电池用到更多地方,尽可能加速替代化石能源。
在推动能源转型的过程中,宁德时代也会成为台积电或者英伟达那样的公司,提供改造人类社会的基础设施。
题图来源:《极速车王》