BMW大圓柱電池的開發(fā)進(jìn)度

在CES2023上，寶馬全新平臺(tái)Neue Klasse也召開了一個(gè)技術(shù)的Workshop，題目是《GEN6 BATTERY CELL TECHNOLOGY&PURCHASING AND SUPPLIER NETWORK》。Neue Klasse作為寶馬在最重要的節(jié)點(diǎn)，一款未來電動(dòng)車專屬的平臺(tái)，最大的特點(diǎn)是：采用圓柱形電池，第六代動(dòng)力鋰電池，將寶馬的電池密度大幅提高20%，續(xù)航里程增加30%，充電速度提高30%。在這里我們首先討論的還是，為什么BMW不去投資電池廠？

▲圖1.BMW的電池采購邏輯

對于BMW來說，研究和開發(fā)電池很重要，但是隨著產(chǎn)能過剩，將來電池的制造成本只占電池的20%，這個(gè)是BMW非常確定的。在BMW這種200萬產(chǎn)量水平的豪華車企來說，在演進(jìn)過程中，只要自己的產(chǎn)品足夠強(qiáng)，你就能拉著全球的電池企業(yè)來給你造電池，你不需要自己去造電池廠。這是BMW和VW兩家德國車企根本性的分歧。

對于BMW來說，從電池選擇、電芯研究、電芯技術(shù)中心設(shè)立，再到電芯試驗(yàn)線和固態(tài)電池Pilot試驗(yàn)線，在掌握電池知識(shí)層面，BMW非常認(rèn)真。只有懂核心知識(shí)，才能做出最佳選擇，才能讓供應(yīng)商為你投資產(chǎn)線。

▲圖2.BMW的電池技術(shù)儲(chǔ)備和研發(fā)尺度

Part 1、BMW的開發(fā)

我一直不清楚為什么BMW確定大圓柱電池是一個(gè)戰(zhàn)略方向，對于這樣一家企業(yè)而言，做一個(gè)巨大的轉(zhuǎn)向并不是很容易，特別是在掌握了從電芯特性到電芯制造（小規(guī)模）的整套技術(shù)。

▲圖3.BMW選擇大圓柱電池的基礎(chǔ)

在這里從第五代方殼電池到第六代圓柱電池，BMW確認(rèn)：

◎正極材料：10%以上的容量提升，減少50%的鈷的使用。

◎負(fù)極材料：15%以上的容量提升。

◎銅箔：40%的銅節(jié)約。

◎電芯殼體：采用鋼殼，減少每Wh的3g二氧化碳排放。

在目前這個(gè)時(shí)間點(diǎn)來看，所有的嘗試一方面是基于計(jì)算和試制，想要得到容量增加、快速速度加快、成本降低和碳排降低，得有足夠的數(shù)據(jù)支撐。在Tesla和BMW兩大最終電池的車企帶領(lǐng)下，大圓柱電池這條路似乎變成了非常具有前景的光明大道。

▲圖4.大圓柱電池的選擇

在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中，BMW也等于和Tesla在研究和優(yōu)化的路線拉平了，圍繞大圓柱Pack設(shè)計(jì)層面，并沒有那么多專利的壁壘，也不存在電池企業(yè)研究CTC就把這個(gè)技術(shù)路線完全占領(lǐng)了，這也是對于大圓柱電池非常重要的加分項(xiàng)。這是一個(gè)全球電池企業(yè)都可以參賽的賽道，并不是因?yàn)閷＠蛘咂渌蛩乜梢詨艛唷?/p>

▲圖5.大圓柱電池的CTC和CTP設(shè)計(jì)

Part 2、勝算幾何

隨著特斯拉降價(jià)卷起來，對于全球車企來說，有幾個(gè)層面要擔(dān)心的：◎性能層面：續(xù)航和快充，在兩個(gè)互斥的要素里面，能不能有一條兼容的路線。◎成本層面：隨著降價(jià)開始，電池的成本到底能拉到多低。

◎空間層面：整車的體積能量密度，會(huì)不會(huì)造成根本性的差異。

如果掌握不好，在各個(gè)競爭的戰(zhàn)線上，會(huì)顧此失彼。從目前來看，大圓柱的這條路，在兼容不同化學(xué)體系方案上，還是有一定的魯棒性的。

▲圖6.BMW的兼容性考慮和方案延伸

這次BMW類似舉辦了一次選美， 第一階段的26個(gè)電池企業(yè)，包含軟包、方殼和圓柱電池企業(yè)出發(fā)，第二階段9家企業(yè)，第三階段6家企業(yè)，到最后第三輪篩選出三家定點(diǎn)企業(yè)（EVE、CATL和遠(yuǎn)景）。

▲圖7.電池企業(yè)的選擇

而這個(gè)Gen5到Gen6的產(chǎn)能爬坡，也從50GWh開始往200GWh來走，這個(gè)數(shù)字是很夸張的，分別覆蓋中、歐和北美三個(gè)區(qū)域。雖然目前還不知道這個(gè)遠(yuǎn)期目標(biāo)是否能完成，但是這種考慮是很認(rèn)真的。

▲圖8.BMW選擇供應(yīng)商的電池工廠

小結(jié)：

從目前來看，沒辦法判斷出大圓柱電池現(xiàn)在具備優(yōu)勢，但是資源的注入，也使得這條路線充滿活力。我們期待這個(gè)路線可以出來更標(biāo)準(zhǔn)化的電池設(shè)計(jì)，也成為下一代的全行業(yè)可以通用的電池標(biāo)準(zhǔn)。