新能源汽車代表著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的“心臟”，關(guān)系到主機(jī)廠供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和競(jìng)爭(zhēng)力。全國(guó)乘聯(lián)會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹(shù)認(rèn)為，整車企業(yè)自造電池是趨勢(shì)，因?yàn)殡姵氐某杀菊急忍撸辽僬嫉秸噧r(jià)格的25%左右。

        1.不盡相同的自研之路

            從全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)看，陸續(xù)有主機(jī)廠切入動(dòng)力電池領(lǐng)域，其中既包括大眾、奔馳、本田、特斯拉等國(guó)際廠商，也可以看到比亞迪、廣汽、長(zhǎng)城、吉利、蔚來(lái)等國(guó)內(nèi)車企的身影。再將目光轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)，從比亞迪的“刀片”、廣汽埃安的“彈匣”，到東風(fēng)嵐圖的“琥珀”和“云母”，再到長(zhǎng)城的“大禹”等，國(guó)內(nèi)主機(jī)廠在動(dòng)力電池自研方面正快馬加鞭。

1. 特斯拉4680自研電芯
2. 作為引領(lǐng)汽車電動(dòng)化趨勢(shì)的公司，特斯拉很早即布局動(dòng)力電池領(lǐng)域，從與合作伙伴共同建廠到自研。4月投產(chǎn)的特斯拉德州超級(jí)工廠，交付了第一批裝有4680自研電芯、一體式壓鑄前車身和結(jié)構(gòu)性電池的汽車。4680電池于2020年發(fā)布，采用無(wú)極耳設(shè)計(jì)，硅碳負(fù)極材料，干電極技術(shù)，電池的能量密度將達(dá)到300kWh/kg，相比于2170電池，容量提高5倍，輸出功率提升6倍，將使整車?yán)m(xù)航里程增加16%，成本降低14%，被評(píng)價(jià)為具有顛覆性的電池。
   
3. 
   

大眾“2030 NEW AUTO戰(zhàn)略”

今年3月，大眾汽車與合作伙伴宣布將在西班牙建造一座巨型電動(dòng)汽車電池工廠，這是規(guī)劃中的六座工廠中的第三座。與此同時(shí)，該公司正在研發(fā)磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、高錳電池和固態(tài)電池。根據(jù)大眾汽車的“2030 NEW AUTO戰(zhàn)略”，在電池方面，計(jì)劃通過(guò)建立新的合作伙伴關(guān)系，解決從原材料到回收利用過(guò)程中出現(xiàn)的所有問(wèn)題，搭建一條可控的電池供應(yīng)鏈。

比亞迪“刀片電池”

從電池制造商轉(zhuǎn)型為車企的比亞迪，是國(guó)內(nèi)最早押注新能源汽車的主機(jī)廠之一，電池技術(shù)也是其優(yōu)勢(shì)所在，其自研的 “刀片電池”把磷酸鐵鋰重新拉回“主賽道”。通過(guò)對(duì)于電池包結(jié)構(gòu)的重塑，比亞迪“刀片電池”在成組時(shí)可以跳過(guò)“模組”，體積利用率相較傳統(tǒng)的有模組電池包提升50%以上，續(xù)航里程達(dá)到了高能量三元鋰電池的同等水平。由于去掉了“模組”這一層中間結(jié)構(gòu)，使得電池系統(tǒng)的復(fù)雜度大幅下降，由此也帶來(lái)了更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性和更低的故障率。

蔚來(lái)三元鐵鋰電池包

蔚來(lái)自研的三元鐵鋰標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航電池包(75kWh)，采用了三元鋰與磷酸鐵鋰電芯混合排布的方式，綜合了三元鋰電池的高能量密度、較好的低溫性能，以及磷酸鐵鋰電池的高安全、低成本等優(yōu)點(diǎn)。

2.電池的挑戰(zhàn)

天風(fēng)證券認(rèn)為，汽車主機(jī)廠布局動(dòng)力電池，擁有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

· 動(dòng)力電池技術(shù)趨于成熟，主機(jī)廠具備后發(fā)優(yōu)勢(shì)

· 背靠主機(jī)廠，動(dòng)力電池出貨量增長(zhǎng)快且穩(wěn)定

· 主機(jī)廠對(duì)汽車市場(chǎng)理解更深，車端需求可以直接穿透到電池

· 新技術(shù)、工藝和設(shè)備可以快速應(yīng)用

· 電池和底盤同步開(kāi)發(fā)，更易應(yīng)用CTC等技術(shù)方案

盡管如此，主機(jī)廠自研電池還要面對(duì)研發(fā)、原材料、投資等挑戰(zhàn)。動(dòng)力電池的核心技術(shù)指標(biāo)包括能量密度、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性、可靠性等，電池質(zhì)量將影響到整車的安全性和消費(fèi)者的滿意度。

近日，工信部等五部門發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車企業(yè)安全體系建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出對(duì)提高動(dòng)力電池安全水平的要求。工信部表示，動(dòng)力電池是新能源汽車的核心部件，提高動(dòng)力電池安全是核心要素。

3.蔡司布局“三電”質(zhì)量領(lǐng)域

新能源汽車動(dòng)力電池種類較多，包括磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池以及鉛酸電池、鎳氫電池、錳酸鋰電池等。按封裝形式區(qū)分，鋰電池分為圓柱、方形和軟包。無(wú)論哪種技術(shù)路線，電池的質(zhì)量保證過(guò)程都是復(fù)雜且多方面的，從材料研發(fā)開(kāi)始，原材料加工，電芯生產(chǎn)，到電池模組裝配，品控伴隨著生產(chǎn)的每一步。

近兩年，蔡司加大投入，以新能源汽車“三電”系統(tǒng)質(zhì)量解決方案為切入點(diǎn)，入局新能源汽車領(lǐng)域。

蔡司工業(yè)CT和顯微鏡確保電池研發(fā)和生產(chǎn)中的質(zhì)量

例如在材料研發(fā)環(huán)節(jié)，電芯材料的微觀結(jié)構(gòu)將決定電池的性能，蔡司顯微鏡可用于分析表征材料微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分到電氣特性，這些解決方案相互關(guān)聯(lián)，從而能分析出局部屬性對(duì)整體性能的影響。

在電芯生產(chǎn)環(huán)節(jié)，CT檢測(cè)助力電池廠商找到電池發(fā)熱、失效及短路等根本原因，從源頭避免缺陷電芯流入市場(chǎng)。

在模組裝配環(huán)節(jié)，蔡司微焦點(diǎn) X 射線管能以高分辨率和高效率對(duì)電池及其模組進(jìn)行更好的CT成像，X射線光學(xué)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合保證了電池及其模組檢測(cè)的精確性、設(shè)備的穩(wěn)定性和操作的可靠性。

使用蔡司三坐標(biāo)和光學(xué)測(cè)頭進(jìn)行電機(jī)測(cè)量

在電機(jī)方面，從保時(shí)捷開(kāi)始，各大主機(jī)廠相繼布局基于800V電壓平臺(tái)的新車。不斷提高的電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)于電機(jī)旋轉(zhuǎn)類零件提出超高的精度要求，新一代電機(jī)帶來(lái)的挑戰(zhàn)涉及發(fā)卡和定子的精準(zhǔn)生產(chǎn)和裝配，以及定子和轉(zhuǎn)子中疊片的制造。蔡司生產(chǎn)接觸式和光學(xué)測(cè)量設(shè)備，涵蓋質(zhì)量管理過(guò)程的各個(gè)方面，可以幫助電機(jī)制造商建立整個(gè)檢測(cè)鏈。

信息來(lái)源：蔡司工業(yè)質(zhì)量解決方案