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德国流体设计技术实现电池定制化生产
外媒报道称，德国电池系统制造商Voltabox提出了一项新技术概念，这项名为流体造型设计(Flow-Shape-Design,简称FSD)的技术基于塑料固化技术，可以用塑料材质对锂电池进行任意形式的封装。据悉，该技术有助于主机厂在有限的车身空间内布置更多的电池数量，使电池组在成型设计方面更灵活，减轻电池包重量，从而提高生产效率和降低成本。Voltabox表明，采用FSD技术的电池包可以不再需要用沉重的金属零件通过螺丝或焊接将电芯固定在一起，只是用这类有着自干固特点的塑胶来进行最后的包裝，便于在更狭小的室内空间内排列充电电池。Voltabox预计在2021年夏季推出该技术，开始向客户交付FSD模块和专用的FSD电池系统。目前已经申请若干专利，其实用模型和商标权已获保护。目前，包括大众、宝马、戴姆勒、沃尔沃等欧洲主机厂都在加快电气化进程，通过外部采购电芯，自行动力总成的方式为其旗下车型提供动力电池系统。Voltabox的新技术或有助于上述主机厂优化其电池模组设计和PACK结构优化，提升电池能量密度，进而提升整车续航里程。
来源：高工锂电
看看我国动力电池“家底”
动力电池行业发展水平如何？新业态给产业带来怎样的影响？消费者对产业现状是否认可？这些内容全都记录在每年出版的动力电池蓝皮书中。11月24日，由中国汽车技术研究中心有限公司（简称“中汽中心”）、大连泰星能源有限公司共同主编的《动力电池蓝皮书：中国新能源汽车动力电池产业发展报告（2020）》（简称“2020版动力电池蓝皮书”）正式发布，其中详细阐述了我国动力电池产业的发展现状，以及面临的挑战和机遇。■配套量上升 价格不断下探2020版动力电池蓝皮书显示，2019年，我国新能源汽车产量为117.1万辆，同比下降4％，这是我国新能源汽车连续高速增长之后首次出现下滑。而与之配套的动力电池，全年总配套量则达到了619.7GWh，同比增长8.5％。具体而言，乘用车是动力电池最大的应用领域，占比由2018年的51.73％上升至63.87％，未来在“双积分”政策的驱动与刺激下，占比将继续提升；纯电动客车和纯电动专用车的占比分别为22.93％和8.58％，与2018年相比均有所下降。从动力电池材料来看，三元锂电池配套量达到409.52GWh，同比增长23.55％，市场份额为66.08％；磷酸铁锂电池配套量占比为32.46％，同比小幅下降9.81％；2019年锰酸锂、钛酸锂电池配套量分别为4.94GWh和3.83GWh，同比大幅下降。动力电池配套量的大幅增长，并没有让所有电池企业都受益，相反，企业竞争更加激烈，市场趋于集中。2019年，宁德时代的配套量达到315.78GWh，配套车企数量为87家，具有明显的领先优势；排名第2的比亚迪为7家企业提供动力电池，装机量为107.46GWh。两家合计占总装机量的68.3％，动力电池企业头部效应明显。与2018年相比，在2019年动力电池配套量前10榜单企业中，前4位排名没有变化。第3名仍为国轩高科，配套企业38家；第4名为力神，配套企业45家。不过，整体而言，前10榜单变化较大，颇具看点。亿纬锂能由第7位升至第5位，中航锂电由第9位上升至第6位，孚能科技则由第5位下降至第7位，比克电池也由原来的第6位下降至第9位。国能电池、卡耐新能源则掉出前10，时代上汽、欣旺达补位进榜。与此同时，我国动力电池企业不再局限于国内市场，纷纷走向海外。宁德时代、比亚迪、孚能科技、微宏动力等均在欧洲建立生产基地，为大众、奔驰等全球知名企业提供电池配套服务。与电池配套量不断上升相对的是，电池价格在不断下降。2019年全球锂电池平均价格为156美元/千瓦时，这个价格与2010年相比下降了86％；与2018年相比，下降了约20％。2020版动力电池蓝皮书显示，高能量密度正极材料的快速推广应用，是动力电池价格下降的重要原因之一。截至2019年底，电池级碳酸锂价格已下跌至5.9万元/吨，而2019年上半年的均价为7.8万元/吨，价格下降约24％；电解钴从2019年年初的35万元/吨，下降至26万元/吨；干法隔膜已跌破1元/平方米；湿法薄膜下探至1.5元/平方米。此外，电池生产设备的价格也普遍下降了20％，为电池企业节省了大量的投资成本。动力电池配套量的增长，也促使企业加大相关投资。2009年动力电池新建、拟建项目超过30个，投资金额超过2000亿元，产能超过350GWh，大部分项目投资金额超过10亿元，100亿元的项目占1/4。与此同时，动力电池回收体系日益受到重视，截至2020年2月，共有130家企业申报了11229个回收服务网点。不仅产能与配套量提升，动力电池技术也有突破与创新。比亚迪推出了刀片电池，这项技术把产品体积能量密度提升了50％，磷酸铁锂电池单体能量密度达到180Wh/kg，系统能量密度提高到160Wh/kg，同时成本降低30％；宁德时代推出CTP电池技术，这项技术将电池体积利用率提高了15％～20％，零部件数量减少40％，生产效率提升了50％。不过，动力电池市场持续繁荣的同时也暴露出很多问题。产能结构性过剩即是其中之一。2019年共有77家动力电池企业实现装车配套，与2018年的93家相比有所下降。但2019年国内动力电池产能超过200GWh，总配套量大约为62Wh/kg，产能平均利用率仅为31％。此外，动力电池的安全性还需要进一步提高。据不完全统计，2019年，与动力电池相关的汽车安全事故已达40余起。2019年5～7月。新能源汽车国家监管平台共发现79起车辆安全事故，涉及车辆为96辆，在已查明的原因中，电池问题占比为58％。■换电模式兴起今年以来，“换电”受到了行业普遍关注，背后的逻辑是什么？中汽中心中国汽车战略与政策研究中心研究员卜德明认为，消费者的里程焦虑、充电不方便、电池安全性有待提升以及核心技术、关键部件对外依赖度较高是重要原因。举例来说，尽管车桩比从2015年的7.84∶1提高至现在的3.5∶1，但离1∶1的车桩比目标还有较大差距，消费者仍然认为充电时间长、充电不方便。另外，政策推动是换电模式能够兴起的重要原因，目前，我国已出台多个鼓励政策，电池标准逐步统一也为换电模式奠定了基础。此外，安全性需求也是重要因素之一。卜德明就指出，在现实生活中，已有不少小区考虑到安全性而抵制小区停车场（库）安装充电桩，原因在于小区停车场的高度普遍低于2.7米，一旦发生电动汽车起火事故，消防车无法进入，不利于及时灭火，而采用换电模式可以解决这一困扰。另外，与充电技术相比，换电模式有速度快、自动化水平高、电池寿命长、集成程度高、安全性更好等特点。截止到2019年底，全国已建有306座换电站，主要运营企业为奥动新能源、蔚来等。不过，目前来看，汽车企业对换电模式的积极性还不算高，主要原因在于企业对于责任划分不清有较大的担心。有参会企业人士指出，新能源汽车起火的主要原因在于电池，但如果采用换电模式，这块电池会出现在不同车辆上、甚至不同品牌车辆上，一旦出现起火事故，对品牌形象会带来一定的影响。■产业发展瓶颈仍是消费者关注重点此次发布会上，还发布了新能源汽车消费者调查报告。中国汽车流通协会新能源汽车分会秘书长章弘说：“这份调查报告基本反映了消费者的心声。”报告指出，年龄在30岁以下的消费者对环保创新技术和新能源汽车新技术具有较高的接受度，40岁以上的消费者则一般持有中立态度。在新能源汽车的驾驶体验和操作简便程度方面，调查发现，超过1/3的消费者选择了中立，对于两个问题的认同度较低，反映出消费者对新能源汽车的了解程度较低。通过调查发现，消费者对安全比较重视，67％的消费者认为新能源汽车的安全性能非常重要。续驶能力也是消费者普遍关心的话题，超过一半的消费者认为新能源汽车续驶里程非常重要；同时对新能源汽车充电时间有较高要求，超过50％的消费者认为新能源汽车的充电时间长短是决定他们是否购买的非常重要的参考因素。从成本来看，消费者普遍看重新能源汽车的销售价格、行驶费用及后期维修服务费用。84％的消费者认为日常行驶费用是购买与否的重要参考因素，接近80％的消费者认为新能源汽车的购买价格是重要参考因素，63％的消费者选择了10万～20万元的价格区间，消费者可接受的平均销售价格为15.9万元，但目前新能源汽车市场价格差距很大，普通消费者的选择还很有限。对于车辆的驾驶体验，超过80％的消费者认为新能源汽车操作便捷性非常重要，同时超过75％的消费者希望新能源汽车更舒适。为了选择心仪的车辆，消费者普遍看重消费者口碑，这一现象在调研中也得到印证：在各项购买车辆影响因素中，消费者口碑的重要程度最高。从售后服务来看，89％的消费者认为售后服务非常重要，70％的消费者认为专业的售前咨询很重要。因为消费者对新能源汽车了解较少，专业的售前和售后服务能够为消费者购车时提供足够的专业知识。当然，也有不少消费者并不认可新能源汽车，在放弃购买新能源汽车的消费者中，80％的人不能接受现有的续驶里程水平；其次，电池安全性差也是影响消费者购买的重要原因之一，尤其是电动汽车屡次发生爆炸、起火事件，让消费者对电池安全性顾虑较多；另外，电池回收问题和二手车残值低也在一定程度上影响着消费者对纯电动汽车的购买热情。从调研来看，纯电动汽车功能的实用性是用户较为关注的，智能化和高科技也是关注热点。20万元以上纯电动汽车的现有用户和预购用户对于噪声及智能化方面有一定要求，从最初的单纯追求长续驶里程，变成现在的多元化需求，比如智能化、个性化的需求。消费者更希望在新能源汽车产品上看到与传统车不同的元素。
来源：中国汽车报
动力电池涨价箭在弦上，上游原材料涨价函已经漫天飞
12月7日，动力电池板块表现强劲，动力电池指数上涨1.55%，宁德时代大涨4.7%。消息面上，已经有电池品牌放出即将涨价的风声，将从9号开始全面调价。事实上，11月以来，随着新能源汽车产业链的超预期繁荣，动力电池产业链早就开始了提价。 上游涨价数据显示，电池级碳酸锂价格已上涨至4.52万元/吨，较年中底部已有3000-4000元/吨上涨。11月中旬以来，磷酸铁锂正极企业也发函涨价，目前行业均价由最低的3.3万元/吨提升至3.5万元/吨。安信证券分析师齐丁称，碳酸锂价格上涨来自供给侧紧张和需求侧爆发的双重逻辑。中汽协发布的数据显示，10月份磷酸铁锂电池共计装车量同比增长127.5%，环比上升3.5%。这已经是磷酸铁锂电池连续三个月同比增长翻倍。业内人士认为，目前磷酸铁锂电池的安全性和低成本，以及行业和市场对电动车高续航更理性的认识，都推动了磷酸铁锂电池新一波的市场渗透。进入12月以来，锂电其他关键材料价格相继涨价。其中，六氟磷酸锂在12月2日由9.15万元/吨跳涨至10.75万元/吨，涨幅达16.41%；12月4日，正极材料三元6系、三元5系以及磷酸铁锂分别涨价2000元、1000元和500元/吨，碳酸锂涨价1000元/吨。根据下游整车企业和电池厂商的排产计划来看，12月锂电材料需求旺盛，价格上涨有望持续。安信证券认为，2020年三季度以来，德方纳米、贝特瑞、湖南裕能、湖北万润等铁锂正极龙头企业，以及电池厂比亚迪、国轩高科等电池厂商均已满产，对应约12万吨需求，2020年预计铁锂正极有效产能约为20万吨；2021年预计有效产能约为30万吨。2021年不排除出现小企业实际有效产能低于理论产能的现象，行业可能处于供需紧平衡。 海内外景气度不断超预期11月欧洲新能源销量大超预期，欧洲七国（不含英国）新能源汽车销量达到12.85 万辆，同比增长218%。其中德国和法国新能源车销量为5.96、1.85 万辆，同比分别增长442%、236%。意大利、西班牙和瑞典销量的同比增速也达到三位数。从渗透率来看，德国、法国11 月分别达到了20.5%、8.9%。从6 月开始，德国新能源汽车渗透率以非常陡峭的斜率上升，市场预期渗透率从7%到20%需要3-5 年，而德国仅用了半年就完成了这一过程。得益于德国和法国的新能源车购车补贴，今年欧洲新能源汽车的销量预计将超过中国，成为全球新能源车第一大车市。从欧洲规划来看，欧洲2030 年新能源车保有量将达到3000 万辆，这意味着每年新增新能源汽车将接近300 万辆，行业未来高速增长无虞。国内市场方面，比亚迪11月新能源汽车销量26690辆，同比增长137%；奇瑞集团11月新能源汽车销量7623辆，同比增长67.5%；理想汽车11月产量超5000；蔚来11月交付5291辆，小鹏11月交付4224辆；五菱宏光miniEV11月销量突破33094辆。中国占据锂电池产业链核心地位2020年1-10月，全国电池制造业主要产品中，锂离子电池产量146.4亿只，同比增长10.9%，10月当月，全国锂离子电池完成产量19.7亿只，同比增长29.8%；考虑到疫情因素，这个增速已经相当给力。2019年初，全球锂电池制造能力达316千兆瓦时(GWh)。其中，中国锂电池产能位居世界首位，占73%。排名第二的美国，只有12%。具体到企业市场份额，全球十大锂电池生产企业，中国占据6家。今年1-9月，宁德时代的动力电池装机量为19.2GWh，占全球动力电池总装机量的23.1%，再居全球第一！LG化学电池装机量为18.9GWh，占比22.9%，位居第二位。另外，排名第三到第五的企业则分别是：日本松下、三星SDI和SKI，装机量分别为：17.6GWh（占比21.2%）、5.1GWh（占比6.2%）和4.6GWh（占比5.5%）。总的来看，今年1-9月，全球装机量前五的企业，占据了动力电池总装机量大约79%的市场份额。（来源：专属定制财经日报）
来源：专属定制财经日报
巨头蚕食、压力下承，动力电池行业还有“新人”机会吗？
新能源汽车推广十年有余，热度有增无减，动力电池行业也随之水涨船高。在市场发展的过程中，有企业无奈“倒下”，有企业主动转型，而行业集中度如今已相当之高，头部企业市场优势地位显著。即便这样，仍有企业选择现在进入。比如，前不久号称要占据电动汽车相关市场份额10％的富士康；再比如，最近高调举办品牌战略发布会的领湃新能源。现阶段，新能源汽车行业正由政策驱动转向市场驱动。在这样的背景下，宁德时代、比亚迪、国轩高科等动力电池领军企业今年以来动作频繁，纷纷展开新的布局以期获得更大的市场优势。“在现在的市场竞争下，那些处于低层的动力电池供应商想活下来比较艰难。”一位要求匿名的行业资深人士在接受《中国汽车报》记者采访时发出感概。那么，对于新进入者来说，到底还有没有市场机会？■市场集中度提高 新进入者雄心勃勃动力电池行业的市场集中度正在逐步提高。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的最新数据，今年1～ 10月，我国动力电池装车量累计40GWh，共计66家动力电池企业实现装车配套，较去年同期减少4家。其中，排名前3、前5和前10的企业动力电池装车量占总装车量的份额分别为72.2％、82.6％和92.4％。这也意味着，除了前10家供应商之外，56家动力电池企业在抢占仅为7.6％的市场份额。“头部动力电池企业经过前期的发展和积累，已获得比较深厚的经验和能力。”新能源汽车行业独立研究者曹广平向记者表示，行业装机量排名前十的动力电池企业绝大部分综合实力较强，且能够踏准政策和市场的节奏，排名在后的56家供应商，恐怕面临难以逾越的“鸿沟”。对未来动力电池行业的发展，国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅认为，技术和产品的主流方向还是高容量三元锂及石墨材料为主，不过现在很多固态电池企业都在尝试采用半固态或全固态方案。富士康科技母公司——鸿海精密工业有限公司，计划与菲亚特克莱斯勒（FCA）组建合资公司，以便在中国市场开发和生产电动汽车。鸿海董事长刘扬伟表示，希望公司在2025～ 2027年占据电动汽车市场10％的份额。为了实现这个目标，富士康正与多家汽车制造商进行谈判，并将固态电池作为其电动汽车的突破口。据报道，富士康将在2024年推出一款能够改进现有动力电池的大容量储存设备，即固态电池。而在近期召开的2020中国国际锂电技术高峰论坛上，领湃新能源作为动力电池后起之秀首次亮相。据领湃新能源总经理曹文明介绍，在品牌战略上，公司制定了“三步走”的战略，第一步是为主流车企提供爆款电池，做主流车企的电池供应商，第二步是成为车规级电池解决方案的创导者，第三步是与整车企业一起开发未来客户需要的集成整车设计的智慧电池解决方案，再基于智能电池领域的开发和应用，打通动力电池、储能、充电桩等业务领域，成为智慧能源领跑者。根据高工锂电的相关研究，目前动力电池行业的新进入者数量明显减少，但这些企业大都有备而来且具备一定的资源优势，也有可能成为市场一股重要新势力。■“马太效应”显著 弱势企业或倒下或转型不过，这些新进入者面对的市场竞争将异常激烈，一边是巨头占据高位，不断强化自身核心竞争力；一边是尾部企业不堪重负，纷纷选择退出谋求转型。西部证券发布的行业研究报告显示，动力电池行业核心竞争力主要体现在三个方面：一是产品材料研发，二是生产工艺积累，三是产业链整合能力。当下，排名靠前的动力电池企业正在通过这些方式提升核心竞争力。比如，宁德时代围绕主业，以证券投资方式对境内外产业链上下游优质上市企业进行投资。再比如，比亚迪、宁德时代、国轩高科等主流企业不约而同地推出动力电池新技术、新产品。前述行业资深人士告诉记者：“之前我们曾为长安汽车、奇瑞汽车等十几家整车企业配套动力电池，供货量很大。在深圳的街道上，常常能看到配装我们产品的新能源汽车，心里感到很自豪。”但他坦言，隐忧时时刻刻伴随：“随着新能源汽车保有量的逐渐增多，一些产品质量问题也开始暴露。在事故原因还未调查清楚之前，整车企业就倾向于把它们归罪于动力电池供应商。在多重因素影响下，车企不愿及时支付货款，导致供应商现金流告急，经营出现危机。”事实上，近年来，动力电池企业因资金链断裂导致破产的例子时有发生。“沃特玛、国能电池都是活生生的例子。”行业资深人士称，有了这些“前车之鉴”，出于对自身定位和企业发展的长期考虑，他决定不再参与这片“红海”的竞争。“近两年，储能、3C电池、两轮电动车、电动船舶、无人机等新兴应用市场‘发酵’，定位细分市场，打造特色产品，给处于第二梯队的动力电池企业提供了更多机会。”中关村新型电池技术创新联盟、电池“达沃斯”秘书长于清教在对行业调研中发现，部分中小企业在细分领域电池出口方面也做得有声有色，并且出口产品占据营收的50％以上，比如启停电源、户外电源等。■机会不会属于所有人 能否开拓整车用户至关重要“今年以来，受疫情影响，不少行业都在思考怎么活下去的问题。‘虎口夺食’恐怕行不通，企业需要清楚自己的定位，从自身优势出发。很多大企业经凭借既有优势与合作方签订了长期订单，在打入新供应链方面，相较于中小企业更有话语权。”于清教认为。整零企业共建动力电池合资公司，或整车企业发展旗下动力电池业务，已成为一种行业趋势。这也意味着其他同行将难以进入这些车企的动力电池供应商名单。不过，富士康和领湃新能源等新进入者，也绝非只有一身胆气。富士康在消费电子产业领域拥有深厚积累，又将依靠FCA这一车企资源，并且产品直指未来新星“固态电池”；领湃新能源是化工领域A股上市公司达志科技旗下动力电池板块，于去年7月成功研发出首款高镍产品。国家科技成果转化基金新能源汽车创业投资子基金合伙人兼总裁方建华曾表示，未来在动力电池行业胜出者将会技术流的企业。在当下动力电池行业技术和材料创新大发展、大繁荣的当下，企业更容易借此抢占市场。在曹广平看来，动力电池行业的新进入者并非完全没有机会：“资金是活下来的长期保障，企业要苦练内功，增强综合实力，补短板，多融资。”不过，于清教强调，动力电池全产业链固然到处是机会，但机会并不属于所有企业。对于以to B模式发展的供应商来说，要聚焦、专业，坚持长期主义、迭代创新，不必满足所有市场、所有客户的所有需求，要优先满足优质客户的第一需求。“要抓住中国新能源汽车行业由政策驱动向市场驱动的转换机遇，打造适合新形势的适销对路产品，比如低成本产品、高安全性产品、长寿命产品等。此外，还要加强技术创新，既要差异化又要上水平，布局先进动力电池关键技术，稳中求新。”曹广平说。对于这些动力电池新进入者来说，如何开拓整车企业客户，将成为首要考验。
来源：中国汽车报
除了针刺测试 你还知道哪些动力电池测试项目？
2020年3月刀片电池以征服针刺测试而广为人知，动力电池的安全性也由此备受关注。很多消费者想要了解更多刀片电池的安全信息，除了针刺测试之外，刀片电池还接受过哪些测试？表现如何呢？我们一探究竟。挤压测试 保障碰撞事故中的生命安全挤压测试是动力电池测试不可或缺的重要项目，它可以模拟汽车发生碰撞，动力电池挤压变形的情况下，检验动力电池的安全性能。国家标准对于挤压测试要求是比较严苛的：动力电池在变形达到30%，并且在一个小时内，不能发生起火、爆炸现象。挤压测试中，刀片电池在变形达到30%并且放置一小时的过程没有发生起火、爆炸现象。在交通事故中不爆炸、不起火，可以保证车主免受二次伤害，也在最大限度保护车主的生命、财产安全，这是比亚迪对于动力电池的安全要求。炉温测试 烤验动力电池高温安全屏障炉温测试又称为加热测试，主要用来测试动力电池在高温条件下的安全性能。国标要求用持续加热的方式将动力电池加热至130°C，并保持温度30分钟，在此期间，动力电池不能发生起火、爆炸现象。刀片电池使用磷酸铁锂材料，耐高温性能更加优异。炉温测试中，刀片电池在超过国家标准要求温度2倍多、达到300°高温情况下保持30分钟，期间没有出现起火或者爆炸等现象。当遇到停车场相邻车辆起火等状况，刀片电池超强的耐高温性能，能够让新能源汽车在高温环境下最大限度保证电池安全。过充测试 专防充电系统故障过充是新能源汽车自燃事故的主要元凶之一。由于充电系统故障，电池在充满电的情况下继续充电从而导致过充，继而引发新能源汽车自燃的事件已发生多起。动力电池防过充能力越强，整车自燃的几率就会越低。过充测试可以模拟电池过充的情况下，检测电池的防热失控能力。国标要求以1倍率电流恒流充电至终止电压的1.5倍时终止充电，并且观察一小时不得出现起火、爆炸现象。在过充测试中，比亚迪刀片电池以1倍率电流充电至终止电压的2.6倍时终止充电，并且在1小时观察期内没有出现起火、爆炸等现象。用更高的防过充标准降低由过充引发自燃的几率，刀片电池让新能源汽车的安全性能更上一层楼。强制电芯热失控 整包依然坐怀不乱热失控是引发动力电池自燃的导火索，为了检测刀片电池在热失控情况下的安全性能，比亚迪对刀片电池进行强制热失控测试，人为造成电池包内某个电池单体发生热失控，观察整包电池的安全性能。电芯强制热失控，在刀片电池自我隔热、阻燃系统的配合下，并没有造成临近电芯的热失控。旁边电芯最高温度为80°C，并未达到磷酸铁锂电池热失控的温度条件。单个电芯的热失控并没有引发相邻电芯的连锁反应，因此整包电池的安全性能依旧。经过千锤百炼的严格测试，刀片电池的全面安全性能得到了充分的验证，将真正安全的新能源车交给广大消费者。刀片电池的出现让新能源汽车性能优势愈加明显，取代燃油车，推动绿色出行将成为不可逆转的历史大势。来源：经济日报-中国经济网
来源：中国经济网
电池管理系统“再出发”
虽然疫情令全球汽车市场遭受了巨大冲击，但新能源汽车市场却演绎着逆势上扬的剧情。恩智浦半导体副总裁兼驱动和能源系统产品线总经理李晓鹤分析说，法规要求的进一步加强、电池成本大幅下降、续航里程和充电速度提升、电动车型愈加丰富等因素叠加，共同驱动了电动汽车的新“马力”。而其中的关键系统——电池管理系统（BMS）也“顺势而起”。近日大众在其MEB电动汽车平台上采用恩智浦电池管理解决方案的新闻就将BMS再次推向台前。据悉，MEB平台是一个跨品牌、跨车型的平台，而大众将基于该平台在未来向市场推出多达75种全电动车型。之所以拿到这一大单，用李晓鹤的话来说就是因为恩智浦BMS解决了整车厂商电气化过程中的“痛点”，其中蕴含了什么样的“秘诀”？新能源汽车的“痛点”要知道，在电动汽车蔚然成风之际，整车厂已“不约而同”地从经济和合规的角度加大电气化投资，但要达到爆发的“拐点”，还要力克诸多挑战。作为电动汽车的“必备件”，即使电池成本在不断优化，但仍占据1/4到1/3的总车成本。李晓鹤认为，电池成本的持续降低是电动车普及以及整车厂盈利的重要决胜点，除电芯降本外，还需要不断优化或简化电子电气以及机械架构，并在生产线上不断升级自动化组装水平，从而提高生产效率。而在里程和充电方面要下的“功夫”，自然是要延长续航里程，缩短充电时间。“从电化学的角度来讲，延长里程要提高比能量，缩短充电时间要增加比功率，在逐渐挑战比能量和比功率极限的过程中，电池管理的功能安全的等级、诊断的精度和速度变得愈发重要。” 李晓鹤提及。为了加快不同级别电动车的量产，平台化则至关重要。一个车厂可能要在短时间内生产包括纯电车、插电混动车、48V混动车、14V起停微混动车等几十种甚至是上百种不同的车型，因而，能否实现可最大化的重用以及应用平台化，才能在加快上市时间并降低研发成本的竞赛中取胜。随着电动汽车市场的快速起量，供应链的大规模匹配能力考验亦接踵而至。李晓鹤的观点是，几年前大型整车厂的电动汽车生产规模最多是一年几十万辆，但未来主流车厂的计划将升至上百万辆的规模。这种大规模量产比拼的不仅仅是单一产品本身的性能，而是半导体厂商汽车制造品质、生产质量品质、供货体系以及售前售后服务能力的全方位考验。BMS的各个击破上文提及的电气化挑战不只涉及架构、电池等一系列问题，BMS亦担当重任。李晓鹤指出，电池本身的成本和性能是车厂致胜的关键点之一，而电池的安全性能以及效率在很大程度上是需要通过BMS系统的提升来体现的。“虽然BMS在电池总成本中占比非常小，约在10%-20%之间，但它可使电池组提高里程或加快充电性能，或提高寿命，其所能创造的价值是非常高的，未来仍大有可为。”李晓鹤直言。细究来看，一方面，电动汽车永恒的追求是提高里程并加快快充速度，需要精准的电池管理，通过精准的SoC估算来提高充电状态以及电池健康状态的估算，这样就可以在不增加成本的情况下来优化续航里程、延长使用寿命并提高安全性；而在采用更激进的化学材料来做电芯以提高比能量和比功率的路径之中，将出现更明显的风险因素，如过压、过充、不稳定的化学物质、热失控等，这就需要BMS有更快的诊断速度以及更精确的对于电压、电流、温度甚至压力的传感测量。另一方面，整车动力电池有几百个甚至上千个电芯，在电芯管理方面存在木桶效应，最弱的电芯决定了整个电池充放电的极限。因此多电芯的均衡也极为重要，这可助力提高电池的寿命和容量。面对这些挑战，在汽车电子领域耕耘多年的恩智浦，凭借自身的核心优势、竞争力和独特的价值主张，祭出的BMS利器可全面解决上述痛点。李晓鹤介绍说，在BMS方案中包括处理器、车载网络传感器、驱动、模拟前端、有主动安全功能的电池管理等等，而恩智浦则可提供全面的整体解决方案。从整车厂需求点来看，恩智浦的方案也做到了“面面俱到”。李晓鹤具体解读说，从精度来看，恩智浦的控制器、模拟器件等，不仅可保证芯片的出厂精度，更确保产品全生命周期的使用精度；在安全性层面，恩智浦为客户提供相应的嵌入式软件驱动支持，包括功能安全库，从而可更好地实现系统级解决方案。此外，恩智浦产品的定义可兼顾14V、48V、400V、800V以及各种不同模式，软硬件平台的可扩展性和延展性可助力客户进行软硬件的复用和重用，降低验证时间并加速上市时间。特别是新能源汽车的研发和迭代周期从传统汽车的4年左右缩短到两年，更体现了系统性解决方案的重要性。特别重要的是，恩智浦是汽车半导体领先供应商，拥有良好的供货能力以及完备的服务体系，无论是授权设计支持还是售后质量支持，都可全力保证，这对新能源汽车加快量产来说至关重要。下一站“野望”对于电动汽车的潜力，恩智浦以实际行动在表明其“芯”向往之。因为电动汽车的潜力正在加倍释放。李晓鹤提到，从全球平均成本看，业界普遍认为如果每千瓦时的成本在100美元以下，那么一辆电池车的成本基本与普通燃油车类似。今年的成本平均值大约在130美元左右，基本到2024年，电动车与传统燃油车的成本将趋同。新能源汽车市场在未来十年将保持井喷状态，而关注点也将集中于系统成本更优化、安全性更高、可靠性更高的打造之上。相应地，BMS也大有可为，一年将增长至几千万套的规模。大众的MEB电动汽车平台“锁定”恩智浦，显而易见让恩智浦的BMS站在了新高点上，而恩智浦有着更高远的目标与野望。从BMS系统所需芯片来看，李晓鹤提及，针对电池管理优化的主控制器，与动力，传动总成控制等带有功能安全的主控制器架构非常相似，但需在内存，安全验证，低功耗等硬件配置上做相应的优化。恩智浦也在同时开发下一代的S32 MCU，其中S32K系列MCU的几款产品是专门针对电池管理优化的。而诸如模拟前端芯片等关键芯片也将不断优化，在高精度、均衡性、安全性层面不断发力。对于是否可对市场上不同技术路线的电池组提供支持，恩智浦的回应亦是积极的。李晓鹤提及，目前电池整体的技术解决方案还在演进，各种电化学均处于一个合作竞争的状态，无论是铁锂电池还是固态电池等。NXP的BMS系统在尝试支持各种各样的电化学，即市场上的新能源汽车所采用的电池组都是支持的，当然这对设计和精度的要求也会走高。从全球范围内看，中国依然是新能源汽车的主要驱动市场。而近日《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》发布，将使我国新能源汽车迎来新一轮的发展高峰。据估算，2025年我国新能源汽车年销量将超过500万辆。相对于全球客户，国内新能源汽车的不同势力也显现出不同的张力。李晓鹤强调，恩智浦在中国有非常强的技术团队，包括软件、硬件、测试等，此外还有很完备的参考设计的技术积累。面对自身设计能力很强的企业，他们更多关注设计、成本、安全性和质量。而初创企业则更关注速度、上市时间，更关注软件和服务。恩智浦与大型车厂和初创企业都建立了良好的互动和合作，通过系统级的芯片组方案和软件支持，让客户可重点关注高附加值的应用开发。（校对/一求）
来源：爱集微APP
