建材秒知道
登录
建材号 > 自吸泵 > 正文

特斯拉自产电池的秘密:布局5年,用成本碾压同行!产线正在搭建

善良的冥王星
纯真的鸵鸟
2023-01-02 14:26:56

特斯拉自产电池的秘密:布局5年,用成本碾压同行!产线正在搭建

最佳答案
要减肥的戒指
热心的书包
2025-12-04 15:57:30

车东西

文?| Bear

导语:借着电动汽车的行业大潮,动力电池产业迅速崛起,全球已形成中、日、韩三国企业争霸,松下、LG、宁德时代等巨头分庭抗礼的行业格局。

表面的平静背后,新一轮巨变正在酝酿之中——固态电池即将掀起新一轮技术变革浪潮、动力电池白名单去除后日韩企业重回中国市场、全球车企与零部件巨头们也纷纷涉足电池产业,一场大变局即将上演。

为此,车东西特推出《动力电池大变局》系列报道,详解全球动力电池产业的风云变幻,本文为系列报道之一。

特斯拉自产的动力电池终于来了,马斯克的野心从电动汽车产业涌向了动力电池产业,新的血雨腥风将拉开序幕。

今日,据外媒electrek报道,特斯拉的“Roadrunner”动力电池自产计划正式启动,位于美国弗里蒙特大沙漠内的工厂,一条属于特斯拉自己的动力电池生产线正在成型。

整件事件最值得关注的焦点在于,达成规模化生产之后的特斯拉动力电池每度电仅需100美元(约合人民币701元,指每kWh容量电池价格),而根据投资机构瑞银公布的数据,松下当前动力电池每度电的成本约为111美元(约合人民币772元),而宁德时代动力电池的成本则为每度电150美元(约合人民币1042元)。

特斯拉进入动力电池产业的第一件事,就是打掉动力电池产业的价格“底裤”。

▲外媒报道特斯拉正在弗里蒙特工厂建造电池生产线

但除此之外,马斯克的这场动力电池“闪电战”还将在汽车产业与动力电池产业同时掀起浪潮。更多拥有资本与技术的车企在特斯拉的号召下,将会涌入动力电池市场,冲击当前的动力电池产业格局。

在这样关键的节点上,我们有必要找到特斯拉如何突破动力电池产业技术壁垒,一步一步解决电池研发,并最终具备电芯生产能力的秘密。

车东西通过对特斯拉五年以来的投资布局、技术研发情况与产业链布局进行梳理,找到了其中的答案。

一、耗时五年?三元锂电之父助力特斯拉自产电

2020年2月12日,外媒electrek曝料称,特斯拉正在美国弗里蒙特工厂搭建一条动力电池生产线。一时间,特斯拉自产动力电池的消息公之于众,引发了业界震动。

但若非此次媒体曝光,恐怕没有人能想到特斯拉自产动力电池的速度如此之快。

原因在于,与其他大张旗鼓进军动力电池产业的车企不同,特斯拉在这一领域的布局简直可以用低调来形容。

自2015年以来,特斯拉与动力电池相关的投资仅有三笔,分别是对达尔豪斯大学杰夫·戴恩研究小组(Jeff Dahn Research Group)的5年赞助计划、收购电池技术公司Maxwell以及收购电池制造设备公司Hibar。

三笔投资中,特斯拉仅披露了收购Maxwell的金额——2.18亿美元(约合人民币15.27亿元),另外两笔投资的金额与具体细节均未公布。

但正是这三笔投资,凑齐了特斯拉自产电池所需的关键技术——动力电池的电极、电解液、隔膜、电池壳体以及电池的制造工艺。

特斯拉在动力电池领域的布局始于2015年。

以领先于业界的三电技术立身的特斯拉不甘于在动力电池领域受制于松下,更何况彼时松下动力电池的产能爬坡速度远不如特斯拉汽车生产线的产能爬坡速度。

马斯克有预见性地意识到,松下可能会成为特斯拉迈向年产百万辆电动汽车的最大阻碍(随后事实如其所料,2018年松下的动力电池产能限制了特斯拉Model 3的量产速度)。

于是,马斯克动起了自产动力电池的念头。

2015年,马斯克找上了专注于锂电技术产业化的杰夫·戴恩团队,希望为其提供“数额可观的5年的研究经费”(the substantial 5-year funding package),让其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。

▲杰夫·戴恩研究小组

杰夫·戴恩团队是加拿大顶级大学达尔豪西大学内一支专注于锂离子电池技术研究的团队,自2008年开始研究锂电池产业化项目。其官方网站显示,该团队目前拥有30人左右的规模,共计发表论文600余篇,在重量级期刊JES与JPS上均有论文发布。

有外媒评价,该团队是目前锂电池领域研究实力最强的团队之一。

杰夫·戴恩本人更是通过精确限定镍钴锰材料中镍的含量,使三元复合正极材料成功实现规模商业化,成为了业界公认的三元材料技术真正的开创者和发明者。

▲杰夫·戴恩

一边是急于自研自产动力电池的特斯拉,一边是希望并且擅长将技术产业化的杰夫·戴恩团队,双方一拍即合。

同年6月16日,杰夫·戴恩团队所在的达尔豪西大学与特斯拉共同宣布,杰夫·戴恩研究小组的合作伙伴将在2016年6月,从3M Canada转移到特斯拉,并与特斯拉达成独家合作协议。

达成合作协议之后,杰夫·戴恩老爷子一屁股坐进了特斯拉的前备箱,比出两个大拇指,兴奋之情溢于言表。

▲杰夫·戴恩

在此之后,杰夫·戴恩团队持续在新型锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂、钠离子与锂离子电池安全性基础研究以及电池研究理论/建模方面持续取得突破。

去年年底,来自杰夫·戴恩团队的论文显示,其新研发的动力电池循环周期可达到5000次左右,对应电动汽车行驶寿命超过100万英里(约为160万公里),这项专利目前已经为特斯拉所有。

而近期外媒electrek又曝出消息,称杰夫·戴恩团队的研究成果将使特斯拉的动力电池成本达到100美元/kWh(约合701元/kWh)。对比投资机构瑞银给出的数据,松下动力电池的成本约为111美元/kWh(约合771元/kWh)、宁德时代约为150美元/kWh(约合1042元/kWh),特斯拉目前的电池成本在业界属于最低水平。

据了解,杰夫·戴恩团队还在帮助特斯拉完成能量密度500Wh/kg的高镍三元锂电池的研发,目前已初具成果。

可以说,2016年以来,杰夫·戴恩团队为特斯拉自产电池项目贡献了众多底层的技术专利与经验积累,完善了特斯拉从电极、电解质到电池壳体环节的大部分技术链条。五年时间,杰夫·戴恩团队也确实完成了签约时对特斯拉许下的诺言——帮助特斯拉提升动力电池循环次数、降低动力电池成本、研发高能量密度动力电池。

这笔投资对于特斯拉而言,物超所值。

二、收购Maxwell?干电极技术提升动力电池能量密度

2016年之后,马斯克转身扎进了特斯拉Model 3的产能地狱,再无闲暇顾及动力电池产业的布局,以至于2017年、2018年2年时间里,特斯拉在动力电池产业并没有大的动作。

但时间来到2019年,一件事情为马斯克敲响了警钟。

2019年2月,特斯拉2018年财报发布的电话会议上,马斯克指出,超级工厂电芯产能的不足是限制特斯拉Mode 3产能的最大桎梏。

2019年4月,马斯克再度发推表示,“超级工厂的电芯产能只有24GWh,从7月份开始一直限制Model 3的产能,在产能到达35GWh之前,特斯拉不会再投钱进去。”

来自松下的产能限制,使得马斯克再度意识到了动力电池的重要性,他开始加速特斯拉在动力电池领域的布局。

2019年5月,特斯拉以2.18亿美元(约合人民币15.27亿元)的价格收购电池技术公司Maxwell,溢价幅度达到55%。

之所以如此迫切地拿下这家公司,是因为特斯拉看中了Maxwell的干电极技术与超级电容技术。

▲Maxwell干电极技术介绍

传统的电极制备工艺属于湿电极工艺,制造过程中,需要将正负极材料加入溶剂中,对电极片材料进行涂覆。

这种制造工艺的优势在于生产工艺验证时间长,电极质量稳定,但溶剂的特性决定了这种电极涂覆的方式生产的电极较薄,能量密度受限。

同时,生产过程中,需要对溶剂进行蒸发,这一部分生产工艺会产生一定程度的环境污染。

而无溶剂的干电极生产工艺则是将活跃的正负极材料混入黏性物质中,使得正负极材料自身“原纤维化”,形成自支撑膜,牢牢地粘着在电极片上(原理类似于脚底牢牢粘上的口香糖)。

这种生产工艺可以制备更厚的电极,使得电池的能量密度得到大幅提升。目前,使用该工艺制成的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg,电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg,同时获得更大的放电倍率。

与此同时,干电极的另一大好处,就是可以在电池使用之后,持续为其补充锂金属,弥补电池的容量衰减;而采用湿电极法制备的电极,补充锂金属和混有锂金属的碳不能很好地彼此融合,通常会伴有烟雾、火苗和噪音等强烈反应。

此外,干电极的制作流程不需要进行溶剂干燥步骤,降低了生产成本与时间成本,也降低了环境污染。

另一项超级电容技术,则可以用作能量回收过程中的快速储能装置,其能耗远小于将回收的动能重新储备到电池中。

而在急加速过程中,超级电容器能够实现大功率放电,避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝,对电池结构造成不可逆的损伤。

超级电容技术的另一大优势,就是工作温度范围大,大部分电池的工作温度需要维持在20℃-40℃之间,对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃-80℃之间,可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。

干电极技术为特斯拉自产电池提高了能量密度,而超级电容技术能够在特定场景下为电池提供辅助作用,二者结合或许是特斯拉将来会采用的“混动”方案。

三、收购电池生产设备商Hibar?为自产电池铺路

投资杰夫·戴恩团队,收购Maxwell都是为了掌握最新的电池技术,掌握技术之后的关键就是将其量产。

2019年10月,有媒体发现,加拿大精密设备公司Hibar突然出现在特斯拉旗下,成为了特斯拉的控股子公司。

特斯拉收购Hibar属于秘密进行的项目,其收购日期、金额、合作细节均未透露,但可以明确的是,收购Hibar意味着特斯拉的自产电池项目仅差临门一脚。

Hibar以生产高精度定量注液泵、注液生产系统、自动化电池制造和工艺设备闻名,产品线覆盖了完整的电芯生产流程。

▲Hibar产品一览

在过去的40年时间里,Hibar已经成为了电池行业里一次电池及二次电池生产线的首选供应商。

投资杰夫·戴恩团队让特斯拉拥有了自研动力电池的技术人才,收购Maxwell使得特斯拉掌握了动力电池领域最前沿的技术,而收购Hibar是特斯拉自产动力电池项目的最后一环,至此,特斯拉形成了从技术研发、样品验证到大规模量产的全面布局。

四、自产电池寿命将达100万英里?最大能量密度可达500Wh/kg

虽然特斯拉已经拥有了电池的研发、验证与量产的能力,但实际产品将能够达到什么样的效果呢?

目前其电池生产线还未投入实际使用,想从产品出发进行分析不太现实。我们可以换一个角度,从特斯拉目前拥有的技术实力,来推断其自产电池的技术指标。

1、电极

从电极角度来看,特斯拉自产的电池有很大可能性会采用已收购的Maxwell的干电极技术,该技术目前在三元锂电池领域能够实现的单体电芯能量密度为300Wh/kg,最大能够达到500Wh/kg。

现阶段,业界仅有松下的NCA 811三元锂电池以及宁德时代的NCM 811三元锂电池可在电芯能量密度达到300Wh/kg。

与此同时,上文提到,干电极技术能够实现将锂金属补充到负极内,以弥补充放电过程中,锂离子在负极、电解液中的消耗。

而此前,Maxwell有一项待审专利正是将锂离子补充至电池负极,这项专利技术将能够有效缓解电池在使用过程中的容量衰减问题。而随着特斯拉完成对Maxwell的收购,这项专利技术也自然转移到了特斯拉的名下。

▲Maxwell待审专利

在成本方面,由于省去了干燥步骤,整个电芯生产环节成本大约可下降10%-20%。

2、电解质

在电解质方面,受特斯拉资助的杰夫·戴恩团队近期在知名期刊JES上发表了两篇论文,讲述了他们在电解质方面取得的进展。

其中一篇名为《二恶唑酮与亚硫酸亚硝酸盐作为锂离子电池电解液添加剂》。

论文中提到,杰夫·戴恩团队对近期开发的新型电解质添加剂MDO以及另外两种添加剂PDO和BS进行了高温高电压与长期循环性能的测试,载体为NCM523三元锂电池。

为进行该项测试,团队将三种添加剂分别进行了单独与混合添加,不同的实验组合置于不同的温度、电压下进行测试,得出了不同的循环性能。

实验结果表明,添加了MDO、PDO电解质添加剂的电池均在石墨负极表面形成了SEI层(对负极起到保护作用),而添加了BS电解质添加剂的电池则没有形成SEI层。

通过长时间电池循环性能测试,2%PDO+1%硫酸乙烯、2%PDO+1%二氟磷酸锂的电解液添加剂组合在所有实验电解质添加剂的表现中最优,在经过800次放电循环后,电解质中留存的添加剂浓度依然大于90%。

▲实验结果,(b)(c)中最高的两条分布点分别为2%PDO+1%硫酸乙烯、2%PDO+1%二氟磷酸锂的电解液组合

在这一研究成果的基础上,杰夫·戴恩团队在去年6月又发布了一篇名为《出色的锂离子电池化学性能的广泛测试结果,可作为新电池技术的基准》的论文。

这项实验同样是对NCM523三元锂电池进行了不同的电解质添加剂测试。

实验结果显示,分别向电解质中添加2%碳酸亚乙烯酯+1%硫酸乙烯、2%氟代碳酸乙烯酯+1%二氟磷酸锂、1%二氟磷酸锂这三种电解质添加剂组合,能使电池循环寿命有效增长。

▲实验结果,紫色、绿色与红色线条为测试结果,另外两条为对照组

其中,添加了三种电解质添加剂组合的电池普遍在3000次充放电循环之后,还能保持85%以上的电池容量,有一组甚至在经历了5000次充放电循环之后,仍然保持了90%以上的电池容量。

而另外两组对照组的电池则在1000次左右的充放电循环之后,电池容量分别衰减到了50%左右的水准。

如果以5000次充放电循环次数作为电池的平均循环寿命,以特斯拉Model 3 EPA续航里程322英里作为单轮充放电的续航里程,那么在该电池组的有效生命期内,一辆特斯拉Model 3的行驶里程将会超过160万英里(约合257万公里)。

不过据特斯拉公布的专利显示,目前他们保守估计该电池的使用寿命在100万英里(约合160万公里),一般纯电动汽车所装配的三元锂电池理论使用寿命仅有40万公里-50万公里,特斯拉新电池的使用寿命大约是目前三元锂电池的3-4倍。

值得注意的是,杰夫·戴恩团队为特斯拉进行的研究是以NCM三元锂电池为基础的。因此从电解质添加剂与其适配电极的角度出发,特斯拉未来自产的电池极有可能是NCM三元锂电池而非NCA三元锂电池,该电池的最大循环次数可能逼近5000次,对应车辆的行驶里程可能会达到100万英里(约合160万公里)。

3、超级电容器

除了动力电池本身,收购Maxwell还为特斯拉带来了超级电容技术。

马斯克曾在媒体采访中透露,在大学期间,他就对超级电容技术充满兴趣,一度想进行研究。现在,这个超级电容的粉丝终于能够如愿以偿。

超级电容本质上是不同于动力电池的另一套储能方案,对比动力电池,其不足之处在于储能性能有限。

但其长处也非常明显,超级电容的充放电功率很大,并且能量损耗小,既能够高效率进行动能回收,在车辆急加速时也能够瞬间释放大功率电流,减轻动力电池工作压力。

与此同时,超级电容的工作温度区间为-40℃-80℃,能够适应一般电池难以适应的极端环境。

可以说,超级电容具备与动力电池互补的潜质。在车辆正常行驶时,动力电池提供主要电力,当车辆需要急加速、进行动能回收、在寒冷地带起步时,超级电容为车辆提供电力。

当自产电池项目落地后,特斯拉有可能会为车辆同步配备超级电容器,形成全新的动力电池+超级电容“混动系统”。

综合上述三方面来看,特斯拉自产的动力电池极有可能是NCM三元锂电池,第一代电芯产品的能量密度可能会在300Wh/kg左右,后续会逐步攀升至500Wh/kg。

其电解质添加剂可能会选用2%碳酸亚乙烯酯+1%硫酸乙烯、2%氟代碳酸乙烯酯+1%二氟磷酸锂、1%二氟磷酸锂这三种电解质添加剂组合中的一种,得益于优异的电解质性能,其电池的循环寿命将能够达到100万英里(约合160万公里),超过目前所有的动力电池循环性能。

不仅如此,超级电容技术也可能会被特斯拉投入应用,作为动力电池的辅助能源。

五、从供应商变迁史?看特斯拉自产电池的六大意义

特斯拉首条动力电池生产线的搭建,意味着这家车企在动力电池的供应链上走出了新的一步。

自特斯拉推出首款车型Roadster以来,这条战船就与全球锂电巨头松下牢牢地捆绑在一起。据了解,特斯拉首批100辆Roadster全部采用了松下的18650圆柱形电池。

后续推出的第一款面向大众的量产车型Model S,更是让特斯拉与松下开启了长达7年的独家供应关系。

在此期间,双方在美国佛罗里达州的沙漠中,建起了一座产能达到35GWh的动力电池工厂,也是如今世界上产能最大的动力电池工厂。

▲特斯拉Gigafactory 1

在马斯克的设想中,这座工厂最终将能够实现50GWh的年产能,撑起特斯拉年产百万辆电动车的远大愿景。

但事与愿违,一边是产能疯狂爬坡,电池需求迅速上涨的特斯拉;另一边是即使出现亏损,也仍在扩大生产线,招收更多员工的松下。

双方没有达成供需同步攀升的微妙平衡,特斯拉的电池需求缺口越来越大,最终在2018年财报发布的电话会议上,双方矛盾爆发。

马斯克指责松下的动力电池产能迟迟跟不上,限制了特斯拉Model 3的产能爬坡,如果松下不能按照约定将合资工厂的电池产能提升至35GWh,特斯拉就将停止对合资工厂的投资。

2019年第三季度,双方的合资工厂动力电池产能虽然达到了35GWh,但松下也冻结了进一步提升合资工厂产能至50GWh的计划。

自2013年展开合作以来,特斯拉与松下之间的关系第一次接近“冰点”。

此次事件之后,虽然特斯拉与松下仍然维持着动力电池的供应关系,但特斯拉也开始寻找新的动力电池供应商。借着特斯拉上海工厂投产这一机会,LG与宁德时代被特斯拉纳入其供应商名单。

2020年1月30日,特斯拉正式宣布与LG化学、宁德时代达成动力电池供货协议。

此外,路透社还报道,特斯拉正在与宁德时代就“无钴”电池进行进一步商谈,特斯拉未来很可能会使用宁德时代生产的“无钴”电池。

▲路透社报道,特斯拉正在与宁德时代商议无钴电池合作

到目前为止,特斯拉的动力电池供应链条已经从松下独家供应,转变为LG化学、宁德时代、松下三家同步供应。在特斯拉自产的动力电池完成供应后,这条供应链也将被纳入特斯拉的动力电池名单。

特斯拉已经正式从松下独家供应动力电池的“单极时代”,走向多供应商供应动力电池的“多元时代”。最终可能形成以自产电池为主,采购电池为辅的动力电池供应链条。

对于特斯拉而言,这一时代的到来有着三大意义:

1、动力电池降本增效,坐拥多家动力电池供应商的特斯拉,对供应商将拥有更强的话语权,势必会在动力电池采购价格上加大压价力度。

同时,自产的动力电池生产线投产后,特斯拉的动力电池成本将会低至100美元(约合人民币701元),比松下的动力电池成本还要低10%,特斯拉的成本优势更加明显,旗下车型或将进一步降价,更大规模的扩张销量。如果使用干电极技术进行动力电池生产,特斯拉动力电池的生产效率也会有小幅提升。

2、助推产能增长,到目前为止,特斯拉共拥有两座整车生产工厂,一座位于美国加州弗里蒙特,目前处于满负荷运转;另一座位于上海临港,目前产能15万辆/年,目标产能为50万辆/年,还有较大幅度的产能爬坡空间;还有一座规划中的工厂位于德国柏林,目前正在建设当中。

就目前情况来看,特斯拉与松下的合资电池厂供给美国本土工厂已然供不应求,中国工厂与未来的德国工厂势必需要新的动力电池供应商来提供动力电池。供应商足量的动力电池供应才能够推动特斯拉产能增长,最终在2022年实现年产100万辆特斯拉的目标。

3、满足百万辆Robotaxi的需求,马斯克曾经夸下海口,表示2020年将会有100万辆特斯拉汽车上路成为Robotaxi,暂且不论自动驾驶技术是否可行,以目前的电池技术来看,这一目标很难实现。

目前动力电池的循环次数大多在1000次左右,对应使用寿命大约为20万英里(约合32万公里),这一续航寿命对于普通家用完全足够,但对于需要24小时不间断运行的Robotaxi而言,却显得捉襟见肘。

特斯拉自产动力电池,正是为了解决这一难题,上文我们已经提到,特斯拉最新的专利显示,他们完成了100万英里(约合160万公里)续航寿命的电池研发,拥有超长续航寿命的动力电池将能够满足特斯拉Robotaxi运行的要求。

对于整个动力电池行业而言,特斯拉自产动力电池也有着深远的意义:

1、特斯拉作为电动汽车领军企业,进军动力电池产业这一行为,将会带来模仿效应,未来更多大型车企在转型电动化的过程中,可能会考虑自产动力电池以满足自身需求。对于车企而言,电动时代的核心——三电技术,必须要握在手心。

2、车企进军动力电池,意味着动力电池供应商们原本的客户流失,动力电池供应商的利润空间受到压缩。在与车企的博弈中,动力电池供应商将想方设法降低动力电池成本,提高动力电池性能。

3、新能源供应链结构可能发生改变,在车企自产动力电池的过程中,原本隔着动力电池供应商的材料供应商们,将能够直接与车企产生联系。产业链条减少,意味着产业结构进一步优化。

结语:掌握电池后的特斯拉将更加强大

特斯拉弗里蒙特工厂的第一条动力电池生产线正在搭建,投产指日可待,马斯克酝酿了5年的自产动力电池计划终于进入了产出结果的阶段。

掌握动力电池后的特斯拉,从各个角度来看,都将变得更加强大。

在供应链端,追求降本的特斯拉,一旦实现了自产动力电池的目标,对其他供应商的动力电池采购需求势必会相应减少。特斯拉的动力电池供应商们将会展开价格战,而在这场价格战中,特斯拉将享有绝对的主导权。

在电动汽车产品端,特斯拉自产的动力电池很有可能比目前市面上的大多数动力电池性能优异,将会拥有更长的使用寿命,更少的容量衰减,从而大幅提升特斯拉车型的保值率。

不过对于特斯拉而言,实现量产仅仅只是自产动力电池这一伟大愿景的第一步,后续动力电池的产能建设,对其而言才是真正的挑战。

在中国,动力电池产能的建设成本约为4-6亿元1GWh,而在美国,这一成本只会更高。特斯拉如果想要真正建成成规模的动力电池生产线,后续至少需要在动力电池项目上投资数百亿元。对于特斯拉这样刚刚盈利,现金流无比宝贵的公司而言,这笔投资将会造成庞大的压力。自产动力电池,对于特斯拉而言,仍然任重而道远。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

最新回答
时尚的香水
怕孤独的小鸭子
2025-12-04 15:57:30

人类自从 发现 并开始使用电力之后,对于电力使用的焦虑就一直存在,即便是用于储存电能的电池出现,也只是稍微减缓了这种焦虑。就像现在全球火热的电动车一样,即便是有新鲜的体验,但依旧无法避免电池续航带来的焦虑。

电池对于电动车的直接影响,也使得各大新能源厂商以及电池供应 商 都绞尽脑汁去推进增加续航的方法。不过无论是物理上的堆电池方案,还是改变电池电解质组成 元素 ,甚至改变物质形态的方法,在低温面前,这些电池的续航甚至都不能呈现出一个正常的状态,怎样能够让电池在低温下保温与升温,成为了对抗这个“电池杀手”的关键。

微核高频脉冲加热技术

在研发以及使用电池的过程中,我们已经知道了,电池是有一个正常的工作温度区间,而在低温环境下电池的实际使用效果将会大打折扣,所以在这种环境当中电池就需要一个很好的热管理来为它保温。

在4月21日, 长安汽车 旗下长安深蓝品牌举办了深蓝技术分享会,在会议上长安公布了一项名叫“微核高频脉冲加热技术”。

单听这个名字,就知道这项技术肯定是针对电池热管理系统的,尤其是有脉冲加热这个字眼在。看回长安这次公布的这项技术,实际上它的想法并不复杂,在加热这个大前提条件不变的情况下,让电池包的升温更加迅速且均衡,以便让电池包在低温条件下尽快达到合适的工作环境。

宁德时代专利 CN 108711662 B脉冲加热装置

原理方面其实是基于此前宁德时代公布的一项专利技术拓展开来的,这项专利就是利用了低温导致内阻增大的特性,通过在电池两端加装可以产生振荡电流的装置,使电流经过内阻很大的电芯,从而让电池内部产生大量的热量,最终让电池温度快速升高。

虽然这样的加热方式能够让宁德时代的电池组达到4℃/min的升温效率,但这种频繁让电流从正极向负 极流 经的方式,很容易让锂电池当中的锂离子,在负极上还原过程中形成树枝状金属锂单质,也就是“锂枝晶”。“锂枝晶”生长到一定程度轻则影响电池容量,重则造成锂电池内部短路,严重威胁人身安全。

因此为了避免由于频繁的过电造成电池负极出现锂枝晶的情况,长安在宁德时代这个技术的基础上,对这项技术稍微进行了改进,选择用交流电给电池组产生电流加热。

为什么一定要提及是交流电呢?此前的电池自加热技术,产生的电流都为直流电。按照物理定义,在单位时间内电流的大小和方向不发生变化的称为直流电,再看回“锂枝晶”的的产生条件,在放电过程中负极来不及处理锂离子导致出现金属锂单质。

需要喘息时间的电池负极,面对直流电恒定的输出,很容易到达极限,之后就容易出现“锂枝晶”,所以为了减弱这种“一成不变”,需要给负极一些喘息空间,而在单位时间内电流的大小和方向不断发生周期性变化的交流电就较为合适负责这项工作。

交流电并不像直流电一样一直保持恒定数值,它会一直保持正值-0-负值-0-正值的周期性变化,也正是因为交流电这种非恒定的特性,能够让电池负极减少负担,从而减轻产生锂枝晶的几率。

同时长安在会议上也提到了功率半导体IGBT(绝缘栅双极型晶体管),IGBT是一个非通即断的开关,它没有放大电压的功能,导通时可以看做导线,断开时当做开路。再加上电机以及BMS系统配合工作,就可以实现随机高频率的电流充放切换,进一步的减少锂枝晶这种情况的出现。

长安官方公布的深蓝C385动力电池组,可以在零下30℃的环境温度中保持4℃/ mini 的升温速率,在零下30℃的环境温度中可以提升50%的动力表现以及缩短15%的充电时间。从数据来看,改进后的“电池自加热”技术不仅效率更高,还具备了更持久的电池寿命,这对于在低温地区的用户而言是相当好的消息。

电池:我也需要“暖宝宝”

目前市面上较为主流的电池种类,可以按照元素类型分为两种,即三元锂电池与磷酸铁锂电池,这两者最大的区别就是使用的电池正极材料不同。

磷酸铁锂电池是采用磷酸铁锂( LiFe PO4)作为正极材料。它的优点是在高温条件下或过充时安全性非常高,缺点是在低温条件下(气温低于-10℃以下),磷酸锂电池衰减得非常快,经过不到100次充放电循环,电池容量将下降到初始容量的20%,基本与寒冷地区的使用绝缘了。

三元锂电池是采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”,像宁德时代的NCM811就是指镍、钴、锰三者配比为8:1:1的三元锂电池。

三元锂电池的优点是高能量密度,同为宁德时代出品,它旗下的磷酸铁锂电池能量密度为178Wh/kg,而NCM523为200Wh/kg,NCM811更是达到了240Wh/kg。在低温方面-30℃条件下三元锂电池也可保持正常电池容量,更适应北方低温地区的使用条件。缺点是在高温条件下,三元锂电池的三元材料会在200℃时发生分解,在高温作用下极易发生燃烧或爆炸的现象。

上述的两种电池,虽然材料以及优缺点有所不同,但从微观的角度讲,两者的工作原理同样是锂离子在正负极之间来回迁移的过程。

在低温环境下,电池的正负极材料活性降低,同时充当桥梁的电解液导电能力也下降,因此电池在充放电时,内部会产生阻力,它被称为内阻。电池内阻增大,在电池正常使用过程中,就会产生大量焦耳热引起电池温度升高,实验表明环境0℃以下时,温度每下降10℃,内阻约增大15%。

受到了内阻的阻碍,想要发力却只能导致电池过量放电,电能不断的转换为热能,不仅电量下降、没办法正常输出功率,还容易对电池的安全性产生影响,这一切的结果都是因为低温环境造成的。

为了解决这个问题,除了上面我们提到最新的“脉冲自加热”技术外,其实供应商以及厂家都做了很多“保暖”的措施。

PTC元件

加热膜

目前有几种常见的方案,第一种是大多数纯电车型选择的PTC与加热膜,这一种方案的想法是通过外部电热元件发热,提高电池温度。PTC有水暖与风暖两种,水暖通过PTC加热冷却液,再和散热器进行热交换,风暖是开启暖风后,冷空气直接和PTC进行换热,最终吹出暖风。而加热膜则像是给电池盖上一层导电加热的被子,但这两者的缺点都比较明显,PTC容易造成受热不均,并且占电池舱的空间,而加热膜由于安全的关系,整体的造价不低,并且实际的加热效率也不高。

另一种方案是液冷循环系统,它像是给电池包额外加一套暖气上去,通过加热冷却液来获得一个较为长效的热源。还有一种方案是热泵空调,整个原理像是强制抽取大气热量转换进车里的样子,但当环境温度过低的时候热泵容易失效,所以特斯拉也做了一个“魔改”,除了抽取外界空气的热量外,还收集动力电池系统、驱动系统以及PCS功率电子产生的余热,整套系统依靠八通换向阀进行复杂的热量汲取,以此提高热泵空调总体的效率。

展开余下全文(1/2) 2回顶部

脉冲自加热真的足够稳定?

其实不然,虽然这套“脉冲自加热”技术整个设计都具备了“黑科技”的潜质,但实际上这项技术还需要更多的磨合、调试以及优化。而且,长安这套技术并非是市面上第一个采用脉冲自加热技术作为动力电池热管理的厂家,既为电池供应 商 也为汽车品牌的 比亚迪 实际上已经将这套技术应用到了它们的车型当中。

这项技术主要应用在 比亚迪 旗下的超级混动DM-i车型上, 秦PLUS 的混动专用刀片电池使用的正是脉冲自加热的热管理系统。不过比亚迪这套技术与长安深蓝所使用的方案有些区别,长安深蓝是使用交流电通过三 元 锂电池组进行加热,而比亚迪的方案则是通过两组磷酸铁锂刀片电池组之间互相放电(直流电)进行加热。

从原理上来说,其实长安与比亚迪都是使用温度下降内阻增加后,电流经过大电阻产生热量的方案,只不过长安是在电池组外产生交流电进行过电,而比亚迪是两个电池组互相提供直流电为对方“取暖”,这一点与宁德时代的方案是相似的。

比亚迪目前采用这套技术的车型是 秦 PLUS,现款 秦PLUS DM-i在2021年3月上市,在上市之后网上也出现了DM-i在实际使用当中的一些问题,其中最多车主反应的是 秦 PLUS DM-i在低温环境下会出现发动机抖动、失火等情况。

而出现这个情况,与刀片电池使用到的脉冲自加热技术有关。厂家对自加热功能开启的温度设定过于极限,导致在非极限低温的情况下,脉冲自加热功能不能正常启动,而DM-i的发动机是需要电池带动电机给予发动机初始转速,发动机才能避免启动时的抖动。

因此像上述秦PLUS DM-i车主们遇到的情况,就是脉冲自加热功能在非极限低温下的无法正常工作导致的。同时,由于脉冲自加热功能是两个电池组通过升压程序互相充电加热,因此在使用脉冲自加热功能时,电池无法输出完整、连续的工作电压,也就无法正常的为电驱提供稳定功率,这也表明了DM-i车型只能在脉冲自加热与电驱两种情况之间二选一。

看完比亚迪这套技术产生的问题,对于长安这套技术,我们作为消费者还是需要谨慎对待,长安除了需要解决电驱/自加热只能二选一的情况外,对于环境温度识别以及自加热启动的标定,也需要下更多的功夫,我们也期待长安给出“微核高频脉冲自加热”技术的实测数据。

小结:

在传统、新势力品牌百家争鸣的时代,军备竞赛已经不止在机械调校层面上,高精尖技术也是一项关键的一环,所以也不难理解为什么长安不辞劳苦的再推出一个电动相关的全新平台。单从这次公布的这个脉冲自加热技术来看,技术上的改良是值得我们期待的,但技术最终还是要看体验,加之上一家采用脉冲自加热技术的车企在低温地区已经遭受了重创,这次长安再推带有这款技术的车型,也希望长安能够在调校以及实测体验方面,给到我们消费者一个满意的答卷。(文: 高子健)

@2019

香蕉火
友好的方盒
2025-12-04 15:57:30

1、华晨宝马质量卓越奖–大东工厂获奖供应商:沈阳名华模塑科技有限公司沈阳名华模塑科技有限公司地处沈阳市经济技术开发区,2007年成为华晨宝马在沈阳的首家一级供应商,为华晨宝马提供稳定优质的产品,包括:前后保险杠、门槛、扰流板、仪表板和外饰件等。

名华与华晨宝马一起组建了强大的产品研发团队。当前,沈阳名华已经走向世界,在美国和墨西哥建厂,为宝马集团在当地的生产基地供应零部件。

2、华晨宝马质量卓越奖–铁西工厂获奖供应商:佛吉亚(沈阳)汽车部件系统有限公司自2011年铁西工厂成立,佛吉亚(沈阳)汽车部件系统有限公司就成为华晨宝马的供应商。公司整合复杂的工艺流程,提供高品质的产品,是值得信赖的座椅供应商。结合华晨宝马的战略和目标,公司实现了包括对提名次级供应商提供支持在内的出色供应商网络管理。

3、华晨宝马质量卓越奖–动力总成工厂获奖供应商:绵阳新晨动力机械有限公司绵阳新晨动力机械有限公司在绵阳和沈阳均建有工厂,是发动机核心零部件供应商,为华晨宝马生产曲轴和连杆。

公司坚持品质一流、客户满意、精益求精的原则,通过提高质量意识和管理创新能力,建立了高效、专业的质量控制流程,达到了BMW标准。近两年来,绵阳新晨在质量提升、生产和交付以及商业合作方面表现出色,并在生产过程中全面推广了“零缺陷”理念。

4、华晨宝马质量卓越奖–物流服务获奖供应商:辽宁长久物流有限公司在长久集团的支持下,辽宁长久物流国内卡车运输和航运实力雄厚,并拥有多条国际铁路和航空路线。

自2015年起,辽宁长久物流有限公司成为华晨宝马的重要物流供应商,始终为华晨宝马提供及时、低成本的物流支持,即使在卡车运力不足的高峰期仍持续提供了优质服务。

5、华晨宝马质量卓越奖–间接采购获奖供应商:天津首钢钢铁贸易有限公司随着天津首钢钢铁贸易有限公司的研发和质量管理能力的提升,来自华晨宝马的采购额不断增加,提供的产品包括外板件、高强钢、新一代镀层技术等。天津首钢具备强大的库存管理能力,保证高质量原材料供应充足及时。华晨宝马和天津首钢致力于建立战略伙伴关系,实现长期成功合作。

自然的指甲油
要减肥的耳机
2025-12-04 15:57:30
详细说一下。

通电以后,如果电机嗡嗡响不转,是叶轮和泵体之间过紧造成的,可以拆掉电机后边的风罩,用手转转轴,如果沉,用锤子向里轻轻敲击转轴,敲一下转一下,不沉了就行,不要敲过了,会造成出水小。

水封过紧也会启动不好,换一新的。

轴承缺油、过紧。

顺心的老鼠
暴躁的小土豆
2025-12-04 15:57:30
MBR膜组运用的自吸泵要求不是很高,普通的自吸泵均可达到要求。扬程差了1米而已,影响不会很大。你选择自吸泵要看你的工作压力和要求产水量,据我以前的应用,有这两种方式可以供你参考:

1,配用加装软启动器的普通自吸泵即可。在膜组产水主管道上(自吸泵进水管路)安装真空压力表,可即时看到膜运行的压力,如果压力过大,通过自吸泵进水管路和出水管路上安装的调节阀进行手动调节,调到合适的流量和工作压力即可,这是最简单的调节方式,第一次调节到一个位置并确定,以後都按这个阀门开启度运行就可以了,记住一定要加装软启动器,不然启动时压力过大会对膜有伤害的﹔

2,另一种方式比较高级。是采取在配用自吸泵上加装变频器的方式来进行控制自吸泵,自吸泵启动时,会和软启动器启动方式一样,慢慢启动,达到对膜的保护,启动後,按照预先设定好的流量,变频器自动调节到合适的频率进行运行,同时可以设置低压和高压保护,一可以避免发生膜堵塞时自吸泵仍然运行伤害MBR膜,另一方面可以避免自吸泵高频率运行,产水量过大,对膜同样造成伤害。

怕黑的巨人
冷艳的小刺猬
2025-12-04 15:57:30

德阳东电电器公司是独立法人企业,始建于1981年,属四川省中二型企业。

企业经过近十八年的发展,已经形成一定规模,成为具有良好的技术水平、较为先进的生产经营手段和较强生产制造能力的中型企业。

到1999年,产值、销售额已分别达到8277万元和7317万元。企业现有固定资产2675万元,99年公司资产总额为6367万元,所有者权益为3092万元。

扩展资料

德阳东电主要生产中小型水、火电机组、交流电机、发电设备配套辅机、大型冷却器、焊接结构件、高低压电器产品、绝缘材料、尼龙压制件、劳保用品、各类服装等一百多种产品。

其中为东方电机股份有限公司生产的与大型发电设备配套的辅机等产品已销往美国、加拿大、韩国、台湾等国家和地区。

三年企业在较高的水平上继续稳步发展,职工收入不断增加,精神文明建设有新的成绩。1997年公司被评为省经贸委、省统计局授予的“四川省工业企业最佳效益500强”,“97四川电气机械材料制造最佳效益15强”,被德阳市授予“A类纳税企业”奖牌。

参考资料来源:百度百科-德阳东电电器公司

眼睛大的手链
粗心的小笼包
2025-12-04 15:57:30

著名汽车零部件厂商

1、博世集团

博世集团是德国最大的工业企业之一,从事汽车技术、工业技术和消费品及建筑技术的产业。总部设在德国南部斯图加特市的博世公司员工人数超过 23 万,遍布 50 多个国家。

汽车技术是博世最大的业务部门。博世在汽车零部件各个方面的研发及生产水平均都居于世界领先地位,柴油喷射系统在行业中取得巨大的成功之后,博世汽车的底盘系统、能源与车身系统、汽车多媒体系统、汽车电子系统等享有名声,其汽车售后事业部主要从事火花塞的研发、匹配和刹车片生产加工,是目前国内各大汽车主机厂的首选。

2、株式会社电装

株式会社电装作为丰田汽车工业株式会社的零部件工厂之一的电装,从丰田集团独立分离出来,运营至今,电装已发展到日本排名第一、世界顶级的汽车零部件供应商集团公司。

电装提供多样化的产品及其售后服务,包括汽车空调设备和供热系统、电子自动化和电子控制产品、燃油管理系统、散热器、火花塞、组合仪表、过滤器、产业机器人。公司在环境保护、发动机管理、车身电子产品、驾驶控制与安全、信息和通讯等领域,成为全球主要整车生产商的合作伙伴。市面上中高端自动空调系统,多为电装供应。

3、德国大陆集团

德国大陆集团(Continental AG),创始于1871年,也是具有百年历史的跨国性企业集团,全球500强,是世界领先的汽车配套产品供应商之一。

大陆集团众多事业部都占据领先的市场地位:制动钳、安全电子设备、车载智能通信系统、汽车仪表和供油系统全球销量第一,电子制动系统和制动助力器全球销量第二,也是全球第四大轮胎供应商。

4、日本爱信精机株式会社

日本爱信精机株式会社公司成立于1949年,是丰田汽车零部件的主要供应商,其汽车零部件制造技术闻名于世。日本爱信(Aisin)是专门生产自动变速箱的企业,成立于1969年。由爱信和博格华纳合资建立,是爱信精机(Aisin Seiki)株式会社的子公司。丰田公司拥有爱信精机22.2%的股份,因此爱信实际属于丰田之下。

爱信的自动变速器产品序列十分丰富,包括4挡、5挡、6挡、8挡均有涵盖。因为丰田参股爱信公司,所以丰田旗下车型几乎也都是采用爱信的自动变速器。爱信在中国的历史是1994年在爱信宏达生产发动机关联零部件开始的,到2006年的今天已经发展到有近30家汽车零部件生产公司,生产和供给着传动系统、制动与底盘、车身和发动机等不同品种的产品。但其生产的自动变速箱目前是全球多数整车厂的选择之一。

5、美国江森自控集团

美国江森自控公司是一家有一百二十多年历史的世界性跨国公司,是世界上第一个恒温器制造厂家,也是从这样一项发明,逐渐发展为今天世界最大的汽车部件和座椅的独立供应商。为世界500强,第251位(2013年)美国江森自控有限公司是专业汽车内饰、设施效益和动力方案领域的全球市场领导者。

江森自控集团提供创新科技的汽车内饰产品使得驾乘更舒适及安全,同时还提供现代乘用车辆以及混合动力车辆的蓄电池产品及对应的动力解决方案。作为全球第一的蓄电池供应商的江森自控集团,其拥有的VARTA(瓦尔塔)品牌创始于1888年德国的汉诺威市,即现今江森自控蓄电池技术研发中心的所在地之一。长久以来VARTA(瓦尔塔)品牌系列都是世界各大著名汽车制造商的首选,以其高端的质量与领先的技术提供适合各类型车辆使用的多种规格的顶级蓄电池产品,同时这也是我们最熟知的为仪表台总成供应。

6、天合汽车集团

天合汽车集团是汽车安全系统的先驱和领导者,世界十大汽车零部件供应商之一。总部位于美国密歇根州利弗尼亚,2012年汽车零部件销售额为164亿美元,为世界财富五百强企业。

主要汽车产品有:转向和悬挂系统、商业转向系统、充气抑制系统、方向盘系统、安全带系统、电子安全装置、无线电产品、电子保安装置、发动机部件、强化紧固件及部件、车身控制系统、售后作业。目前液压助力转向系统,后制动器(天合专利技术,驻车制动与后制动卡钳一体式机构),安全气囊、气帘、安全带、多功能方向盘等)是多数整车厂的选择。

7、美国伟世通公司

美国伟世通公司是全球知名汽车零部件集成供应商,位居美国财富500强。总部位于美国密歇根州的伟世通在全球拥有81,000名员工,制造工厂、技术中心、销售中心和合资企业遍布世界各地。伟世通公司为全球汽车生产厂商设计和制造创新的空调系统,汽车内饰,以及包括照明在内的电子系统,并提供多种产品以满足汽车售后市场的需求。

伟世通在汽车电子领域提供的主要产品包括音响、信息娱乐、驾驶信息、动力总成控制和照明。前后保险杠,门饰板等为主机厂选择伟世通。

凶狠的小懒虫
背后的店员
2025-12-04 15:57:30
先说结论:没有驾驶证,既能买车,也能挂牌的。

事实上买车是一回事,开车又是另外一回事了,这两件事情需要分开来说。

先说买车,理论上讲,只要有钱谁都可以买车的。只是买车后要能正规上路,买车的流程就是:需要给买的爱车在车管所上牌、买齐各种保险、办理行驶证等等。也就是说一台车想要合法上路,行驶证、保险、车检证明这些是必不可少的。再说驾驶证的事,买了车总得有人开吧?所以根据我国的法律规定,驾驶机动车的年龄必须在18周岁以上,而且必须有相应级别的驾驶证才能开车上路。所以没驾驶证自然是不能上路的,而且只能开自己驾驶证是规定可以开的级别车型。所以最后的答案就是:没有驾照是可以买车并上牌的,只不过你要带上朋友,你朋友带上驾照就行了。汽车的转速和汽车的速度有一定关系,但并不是绝对的正相关。

随着汽车技术的发展,汽车的发动机技术越来越强,相对的汽车传动效率也越来越高。

当然能够在2000转时达到120km/h的车速,那说明一个问题:这台车确实是一台性能相当强悍靠谱的好车。

先看不正经版,很多车其实都是不用油的,比如自行车、蹬的三轮车、小孩子玩的玩具车等等,这些可都是不用烧油的。

当然作为一名正经汽车编辑,还是得说一些靠谱的答案。以下是严肃正经版:纯电动力是不需要烧汽油的。

汽车工业经过一百多年的发展,已经开始从汽油开始向电气化转变,各大车企以及普通消费者对于未来汽车能源的一致认同是纯电,事实上现在主流车企所研究的方向也集中在燃料电池领域,但也有小众的分支如氢燃料电池,同样也值得大家关注。

燃料电池纯电汽车,现在已经是大家耳熟能详的了,车企如比亚迪、特斯拉等都是其中的佼佼者,其中尤其是比亚迪研究的刀片电池和特斯拉的电池管理系统,都可以说代表了纯电汽车发展的方向。

事实上燃料电池纯电汽车不仅造就像比亚迪、特斯拉这样的车企,还能带来相当规模的供应链电池厂商,宁德时代就是其中的代表企业。时至今日,宁德时代已经成为燃料电池的头部供应商。

如果时间倒回到十几年前,这个问题自然不用回答,但到了今时今日,还问这个问题就有点看不起自主品牌这数十年的发展了。

曾几何时,中国汽车工业刚起步的时候,自主品牌对于汽车的三大件都是拿来主义,但随着时间流逝,自主品牌对于三大件的研发越发深入,其中一些更是足以和一些合资品牌掰扮手腕。那么买买君就分发动机、变速箱和底盘来分别讲讲吧。

发动机

国内自主品牌的一些发动机已经达到相当高的水准,例如长城的蓝鲸NE平台,已经打破了合资品牌在发动机上的技术垄断。

蓝鲸NE发动机

其中蓝鲸NE平台已经打造出1.4T和1.5T两款发动机,前者在长安逸运PLUS、CS35 PLUS车上已经搭载,后者则应用在长安UNI-T和欧尚科尚等车型上。其中1.4T发动机最大马力158Ps,峰值扭矩256N·m,热效率更是达到40%。

变速箱

其实在汽车三大件中,变速箱的结构最复杂,因此难度系数更高,也是目前三大件技术中,自主品牌最为薄弱的一环。

在经历了长期的拿来主义之后,也有一些实力较强的厂商比如长城汽车,开发出了量产化的变速箱,哈弗H6\F7等车型上搭载的7速双离合变速箱质量就已经相当可靠了。

并且长城最新自主研发的九速湿式双离合变速箱,采用了高效率机械泵和集成电子泵设计、高度集成的电子模块设计、紧凑的同步器设计三大技术,极大提高了变速器的性能。

底盘

至于底盘,并不是大家所理解的简单的几个车内零件而已,如今底盘的重要性开始越来越重要,也有平台化模块化的趋势,合资品牌中非常出名的,像丰田TNGA、大众旗下的MQB等,已经是非常成熟的。

而国内自主品牌车企,经过多年努力,也推出了各自不同的平台,像吉利CMA、广汽的GPMA、奇瑞T1X等,都广泛应用在自家车型上,消费者的认可度也相当之高。虽然我们起步较晚,和一流平台还有差距,但差距已经越来越小了。

总之,虽然在汽车三大件上,我们与世界顶级水平的车企还有差距,但经过多年发展,在三大件领域也都取得了一些不错的成绩,切不可妄自菲薄

以上建议望采纳,谢谢

失眠的雨
优雅的翅膀
2025-12-04 15:57:30
引言:

中国如果超过美国成长为全球第一大消费市场,甚至于中国人的消费能力无限接近美国,这意味着美国意图捆绑西方世界围堵中国的战略全面破产,因为没有任何一个西方国家甚至于美国自身的资本敢于失去这样的一个庞大市场。

而中美消费市场中,差距最大的就是汽车产业,人均保有量上我们只有约美国的22%;

同时,在新能源汽车领域,这不仅仅是市场方面的博弈,更是未来能源、科技、全球化的全面竞争,在未来的10年,将彻底奠定中美博弈的关键!

你可能认为的老观点:中国不能独立制造汽车高端发动机;

事实上,经过20年卧薪尝胆与高速发展,中国的目标早已不在于此,事实也绝非你所认为的。

第一部分:为什么汽车工业是中美竞争的关键?

第二部分:原子弹和汽车,谁的难度更大?

第三部分:我们的汽车技术真的落后吗?

第四部分:30年前就开始的中美电动车竞争,中国只落后5年

第五部分:燃油车时代我们有多弱,新能源汽车我们就有多厉害

第六部分:汽车大权衰落已成定局,拜登急得直挠头

中国和美国的消费市场最大的差别在哪呢?如果从总量上看,2019年:

中国社会消费品零售总额59672亿美元;

美国社会消费品零售总额62376亿美元;

基本上差不太多,中国成了世界第二大消费市场,而且是不断上升的,而美国基本趋于稳定。

也就是说,我们很快就要超过美国。

这值得高兴吗,当然值得。

但是美国人口只有我们的四分之一,也就是说1个美国人的消费相当于4个中国人。

除了美国人不存钱,爱浪费,中国人爱存钱之外,我们的人均收入也没有美国高,总量都是靠人数堆上去的。

细看的话,差距还是很大。

比如,我们的居民消费对GDP的贡献在40%左右,而美国在70%左右。

如果看一看老百姓的日常消费四大金刚:家电、家具、汽车、餐饮。

才发现中国在交通出行上大幅度落后美国,如果把中国消费市场放在一起,差别最大的就是其实是汽车领域。

1956年,第一台冰箱由北京雪花冰箱厂研制成功,到现在每百户拥有冰箱102台。

1958年,第一台电视机在天津无线电厂研制成功,到现在每百户拥有彩电121台。

1987年,第一台大哥大手机进入中国,到现在每百户拥有手机254部。

1956年,中国第一台解放牌汽车在长春研制成功,到现在每百户拥有汽车只有37辆。

没有打错数字,确实我们的汽车的拥有量非常低,等于三个人才有一台车,等于中国三分之二的人没有汽车。

注:这个汽车是广义概念,并非只是家庭用轿车。

换算成千人保有量也只有186辆,远低于美国人的850辆。

在这个维度,我们仅仅是美国的22%,还有着巨大的空间。

为什么我们要格外注意汽车消费市场的差距,肯定不单单是为了面子而开上汽车。

而是因为汽车产业是各个制造业里面产值最大、产业链最长、相关的产业最多的一项,它对于技术、经济的影响非常大。

如果说一部手机,关联了相关的100家供应链公司,可以提供1000个就业岗位,那么汽车产业,就是手机产业的100倍以上。

一辆车由1万多个不可拆解的独立零件组装而成,结构复杂F1赛车能到2万多个。

说起来汽车只有发动机、底盘、车身、轮胎四个部分,但涉及的系统部分,一张A4都写不完,随便举个发动机需要的部件:

连杆、曲轴、轴瓦、飞轮、活塞、活塞环、活塞销、曲轴油封、汽缸盖、气门室盖罩、凸轮轴、气门、进气歧管、排气歧管、空气滤、消音器、三元催化、增压器、中冷器等、水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表、放水开关、机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞、油尺、汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管、起动机、点火开关、蓄电池、火花塞、高压线、高压线圈、分电器……

一万个零件,在加上全世界10亿辆的汽车保有量,这是一个多大的产业的规模?

这里面涉及多少技术?汽车是使用计算机芯片最多的产品,全世界接近50%的工业机器人用在汽车上。

中国汽车产业的产业总产值超过9万亿,对于中国的税收、就业、GDP的贡献都超过10%。

汽车产业发不发达,才是一个国家工业制造实力的体现之一。

衣服袜子当然也是,但它只是最基础的20%,飞机导弹更是,但它只是最顶尖的20%,中间的60%,就是像汽车这样的高度集成的工业品。

所以,汽车是老百姓生活变好的标志,也是经济发展的必需,也是制造实力的体现。

为了实现这三个目标,中国花了100年。

美国在1913年就在底特律建成了世界上第一条汽车装配流水线。

而中国,起步倒也不晚,1928年,张学良在辽宁迫击炮厂试制汽车,1931年成功生产出了一辆“民生牌”75型汽车。

但是第二辆汽车还没制造出来,“九一八”事件爆发,东北三省被日本占领。

这一停就是20多年,直到新中国成立后才开始自力更生造汽车。

新中国成立之后,在中国汽车人的努力下,尽管处于美苏两大阵营的合力封锁之下,但我们很快造出了属于自己的汽车,相关产业得到了发展。

但严格意义上来说,80年代之前,我们的供应链非常不完善,所有的东西都需要自己琢磨,中国的汽车产业都没有形成市场化与产业化。

所谓市场化,就是工厂有自我造血与成长的能力,造出来的产品很多人愿意购买,工厂收回成本还有钱继续投入到生产与研发中,形成良性循环。

而80年代前我们的汽车工业主要还是为了服务于工业化的大环境。

如生产红旗轿车在当时的国际环境下被迫闭门造车,每台车的造价达到了6万到20万之间,这可是当时的物价水平,可以说相当相当地贵。

卖给国家是5万元一辆,卖得越多,亏得越多,自然不能形成产业循环......

1978年,美国通用汽车董事长来中国访问第二汽车制造厂,也就是现在的东风。在讨论重型卡车技术引进的时候,通用建议中国:最好采用中外合资的形式。

当时的中国汽车工业是一个“只有卡车没有轿车”、“只有公车没有私车”、“只有计划没有市场”的情况。

当美国人提出“把大家的钱放在一起,要赚一起赚,要赔一起赔”时,当时的中国完全不敢去理解这种与资本家“联姻”的经营模式。

建议报上去之后,相关领导果断批注了七个字:合资经营可以办。

这七个字奠定了未来30年中国汽车工业的发展道路。

中国汽车的第二阶段开始了。

1983年5月,中国第一家整车企业,北京吉普诞生,由北京汽车厂和美国汽车公司合资。

紧着着中德合资上海大众,中法合资广州标致。

中国汽车工业终于结束了闭门造车低水平徘徊的历史,开始利用外资加快发展。

很多人喜欢口诛笔伐,但这条路没有走得对不对,而是必须走,没有选择。

只有这条路是一种投资少、见效快、省力地把汽车工业搞上去的权宜之计。

我知道很多人会骂汽车买办,说什么原子弹造出来了,汽车造不出来?非要合资?

但实际上造原子弹的难度确实是远低于汽车和芯片。

原子弹就是化学和物理原理,并不是什么秘密,是完全可以“闭门造车”的。

但当时汽车和芯片完全不行,因为它的产业链长度非常长。

但是我们不可能在当时的环境下,一口气将上万个产业链全部琢磨透。

这样的巨大投入,没有任何一个国家可以承担得起。

最关键的,原子弹是封闭的,而汽车是市场化的。

比如美国原子弹技术是5.0版本的,我们做出了1.0版本的就是巨大进步,这玩意不需要销售,总不可能在国际市场上卖吧?直接研发2.0版本就可以了,到最后追上5.0版本。

但是汽车就不是这么回事,美国汽车技术是5.0版本,我们做出了1.0版本的汽车,卖给谁去?

1.0版本的汽车怎么和5.0版本的汽车竞争?汽车卖不掉,就始终需要国家输血,就意味着美国可以边挣钱边研发,我们只能光投入。

当然,你可能说,我们关起门来,自己做的自己买....

那西方世界说,你既然汽车市场关门,那你的手机和电视机我们也不要了......

而且,不造原子弹会亡国,不造汽车不会,80年代的中国,造汽车是必须吗?几个人买得起汽车?发展经济才是主要。

合资在当时不仅是汽车,手机、家电冰箱几乎都是合资起步。

当年第一波国产手机企业全是清一色的合资贴牌,比如三星科健、熊猫爱立信、首信诺基亚。

比如海尔电器,就是中德合资,海尔兄弟两个形象,一个是中国人叫琴岛,一个是德国人叫海尔,名字就是源于德国的利勃海尔公司。

当时中国的计划是分三步走:

第一步是自力更生,学点基础,起码知道汽车是怎么安在一起的吧。

第二步是合资建厂,学习外资汽车的生产流程,管理经验,学技术。不存在的,根本换不来,人家给我们的只有一个安装生产图纸,外形我们都改不了。

第三步是自主研发,开始自己摸索如何设计生产,一点点提高技术。

1986年,六届全国人大召开,汽车制造业作为重要的支柱产业被写入“七五”计划,合资汽车开始井喷发展。

1990年,中法合资:东风雪铁龙

1991年,中德合资:一汽大众

1991年,中日合资:海南马自达

1993年,中日合资:郑州日产

1993年,中日合资:长安铃木

1993年,中法合资:三江雷诺

1995年,中日合资:昌河铃木

1997年,中美合资:上海通用

1998年,中日合资:广州本田

1994年,中意合资:南京菲亚特

2001年,中美合资:长安福特

2003年,中德合资:华晨宝马

2004年,中日合资:广汽丰田

2012年,中日合资:广汽三菱

2001年,我国正式加入世贸组织,国家七次下调汽车进口关税,从2001年的80%,降到了2006年的25%。

关税下降造成了中国汽车市场价格迅速下降,夏利原来卖9万,现在卖4万,比原来配置还好,实话说,你不买都不好意思。

这极大地促进了中国汽车产业的发展,长期受到抑制的私人汽车消费开始爆发,在这之前中国几乎都是以公务购车为主的消费。

30多年的合资发展,到今天,我们的自主品牌确实起来了,比亚迪、吉利、奇瑞、红旗、力帆、长城、长安……

2009年,中国生产汽车1379万辆,其中乘用车800万辆,商用车341万辆,超过美国成为世界上最大的汽车生产国。

汽车产业也成为了国民经济的支柱产业,产量遥遥领先,连续十年全球第一,全球汽车30%都是中国做的。

但是我们只是一个汽车大国,还不是汽车的强国。

不过现在我们有了市场,有了钱,到了自主研发的这一步了,大家要问了:

中国汽车发动机技术现在什么水平了?能造得出来了吗?

国产技术现在有当然是有,但这个造不造得出是指什么?

发动机几十个零件全部完全自主?答案是造不出。

用供应商资源?答案是中国很多车企都能够自主生产发动机。

看到这里你可能迷糊了。

这就跟手机芯片一样,纯自主品牌全世界一个都没有,苹果的芯片也要用英国ARM公司的架构,高通一样,三星也一样,华为也是。

你把高通放在华为的情况下进行封锁,高通更抓瞎,因为它就是个设计公司,根本造不出芯片。

这就好比你让木匠造出木头来,木匠还不得疯?

说中国造不出发动机那就是抬杠,难道中建几局修房子要连水泥、砖头、钢筋都自己生产?

汽车发动机跟手机芯片差不多,能造出来,但性能嘛……大部分国产车都在10万左右晃,发动机水平也只能满足是10万元的水平。

不过,这都不是最大问题。

最大的问题是,我们的汽车生产第一了,销量第一了,品牌也有了,钱也不缺了……

正准备一步步实现技术突破的时候,能源问题来了。

2020年,中国在马路上飞驰汽车有2.81亿辆,如果算上摩托车、三轮车啥的,一共3.72亿辆。

基本上和美国不相上下,我们暂且假设中国在10年里能够实现汽车核心技术的突破,比如发动机,达到世界主流水准。

先不说花多少钱和需要多少人才的事,10年后,中国的汽车保有量又是一个大爆发。

车越来越多,油耗也越来越大,可这些油从哪里来的呢?

去年我国自产原油1.95亿吨,进口原油5.4亿吨,是铁矿石外最大宗进口产品,这些油70%都用在了交通运输。

这是第一点,能源安全问题。

中国原油对外依存度70%,远超50%的国际警戒线,必须发展新的能源:电能、氢能、核能、风能……

第二点是,污染问题。

城市低空的细微颗粒物,20%都是汽车带来的,氮氧化物50%以上,挥发性有机物40%以上,都是汽车带来的。

油和煤迟早都是要用完的,未来的趋势一定是新能源。

中国一直是严格遵循《巴黎协定》的要求,要在2030年之前实现“碳达峰”,2060年之前实现“碳中和”。

那么选择就来了,是继续拼了命攻关燃油车,还是走新能源?

国家和市场给出的答案是押宝新能源汽车,为什么?

前面已经说了两个原因,最主要的是中国想在汽车领域翻身,必须转换赛道,发力直追。

不然永远赶不上趟,我们吭哧瘪肚把燃油车技术发展起来了,结果全世界都换新能源了,我们怎么办?又落后一大截。

另辟蹊径、弯道超车,才能实现中国汽车工业的突围。

芯片研究就是这个思路,当人家在16纳米时,我们也跟着研究16纳米,结果我们刚搞出来,人家已经到5纳米,永远跟不上趟。

投入研发就必须比对手提前一代或者两代,直接公关5nm。

新能源几十对未来汽车行业的提前布局,就是中国弯道超车,打翻西方汽车霸权的一把金钥匙。

当然了,新能源这个领域,人人都盯着,日本、美国、欧洲没一个人是傻子。

1990年,通用就推出了一款叫Impact电动车。1996年又在Impact的基础上开发出了纯电动轿车EV1,被视为现代电动车开山之作。

1991年,电动车被列入了中国“八五计划”重点攻关项目,但当时的重心是发展燃油车产业,所以没取得什么实质性突破。

1992年,钱学森眼光超前地上书国务院提出:

中国的汽车应该跳过汽油柴油阶段,直接发展新能源。

如果国家组织力量,中国就有能力跳过一个台阶,直接进入汽车新时代。

地球另一边的美国,也在备战新能源汽车。

1993年,克林顿和三大汽车公司福特、通用、克莱斯勒一起推出了《新一代汽车伙伴计划》。

克林顿自豪地说:只有阿波罗登月计划可以与之相比。

当时的中国国力太弱,根本无法直接梭哈燃油车,或者新能源车。

只能一边发展燃油车合资,一边备战电动车寻找机会。

1994年,中国终于造出第一辆电动公交车“远望号”,但是动力系统、电机、控制器、电池都是美国提供。

只有车身和底盘是自己生产的,但已经迈出了中国电动车的第一步。

总工程师孙逢春,在德国每月28000元人民币和中国每月92块人民币的280倍差距之间,毅然选择回国发展汽车事业。

1997年,孙逢春终于研发出我国完全自主知识产权的电机电控系统、自动变速传动系统。

这个时候,王传福已经创立了比亚迪,开始了在电池领域的研发。

而另一个巨头吉利也刚刚从摩托车进入到汽车产业,成为中国第一家民营轿车企业。

千禧年前后来的这段时间,中国有两件大事摆在面前,一是加入WTO,二是申办北京奥运会。

申奥承诺里有一项就是:如果申奥成功,要在奥运中心区实现公交系统零排放,一定程度上逼着中国开始投入电动汽车领域。

这个赛道上,中国与国外反而起跑线很近,我们技术一般,他们也没强得离谱,我们产业化刚开始,他们也刚开始。

如果说在传统内燃机汽车上,中国落后国外20年,电动汽车领域中国只落后5年。

2001年,美国大手一挥,宣布未来10年将投入100多亿美元,减税40亿美元,鼓励消费者购买节能汽车。

这一金额,比“863”电动汽车专项国家的8.8亿元,地方企业的14亿元投入大得多。

从后面的结果来看,显然美国搞得不咋地……

2003年,特斯拉成立,2008年特斯拉第一款电动汽车Roadster诞生,虽然只交付7辆,但奥巴马参观完工厂后,直接送上了4.65亿美元的低息贷款。

但中国也不弱,同样是2008年,比亚迪F3DM,吉利的CNG,奇瑞的S18、一汽的奔腾B70 HEV,纷纷亮相。

就在这个奥运会即将召开的前夕,中国电动车,混合燃料车刚起步的时期,发对意见来了。

26名专家联名上书,要求不要研究前途不明的电动汽车或燃料电池汽车,这些其实都是中国内燃机领域的专家,这样做无非是想让国家重视内燃机。

错当然没错,但不得不说中国的战略眼光太强了,依然选择进军这个千载难逢的机会。

2009年,中国在应对全球金融危机时,顺带推出新能源汽车补贴政策,一开始效果不理想,当时还出现了很多骗补贴的事情。

但到今天,已经持续十二年,不得不说这个政策深刻影响了中国汽车业。

额外说一句,想到当时光伏也是这个情况,不得不说国家一旦确定方向的战略,其坚定性远强于任何西方国家。

而美国政府一直是雷声大雨点小,除了加州,联邦政府和各州政府,扶持补贴政策远不及中国和欧洲。

2012年,中国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012——2020年)》确定了纯电驱动的新能源汽车为汽车发展的战略方向。

一系列补贴、政策、规划,新能源汽车成了投资圈的香饽饽,梦想家和各路资本纷纷步入。

李斌的蔚来、李想的理想汽车、何小鹏的小鹏汽车……都在马斯克效应下入场竞争。

当然,你可能会说,有一些汽车公司就是制造PPT的,这点在开始我不否认,但是,最终一定会让真心实意认真搞技术的造车企业胜出。

而中国还具有一个天然的优势,就是互联网、人工智能的良好基因,轻松就实现了互联网向汽车的过渡。

2015年,中国超过美国成为全球最大的电动汽车市场,比亚迪也成为全球电动车销量第一的中国车企。

到2021年7月底,中国新能源汽车保有603万辆,是全世界新能源汽车最多的国家,美国保有量只有208万台。

2010年-2020年,全球共生产超过1000万辆电动汽车,中国占44%,排第二的是欧洲25%,美国只有18%,而且还有滑落的趋势。

燃油车上没做到的事,新能源车做到了。

新能源汽车这个经济+科技+能源+环保的赛道上,美国虽然有特斯拉,但市场的表现已远远落后于中国。

市场方面,中国的体量无需多言;至于技术上,中国不说一骑绝尘,那也是走在前列。

目前的新能源汽车,主要指的是电动车,那最重要就是动力系统三大件:电池、电机、电控。

电控技术,国产前5家企业市场占比超过50%。

电机技术,中国的永磁电机技术水平和德国西门子、瑞士ABB并驾齐驱。

不但能自给自足,多余的还能供应特斯拉、奔驰、宝马、菲亚特、克莱斯莱。

而且,永磁需要的原料钕铁硼,恰好是稀土材料,成本占到了30%-40%。

中国作为全球稀土最大的储备和生产国,永磁电机的话语权直接捏在手中。

电池嘛,2021年全球动力电池十大供应商,中国占6个,市场份额44.1%。

从 2011 年起,仅用 4年时间,中国就成了动力电池第一生产国。

LG能源、三星SDI、SKI三家韩系企业市场份额31.7%,日本松下市场份额20.2%

唯独没有一家来自美国,美国只会依赖狗腿子日韩。

中国电池巨头宁德时代一家就拿下了32.5%的份额,连续四年世界第一,连续6年国内第一。

要知道横着走的美国高通在全球也才30%左右的市场份额。

如果再往上追溯的话,不管是三元锂电池,还是磷酸铁锂电池,都离不开锂。

美国的锂资源储量只有9%,中国只有6%。

对于三元锂电池而言,镍是最重要的,中国储量只占3%,美国更可怜只占1%。

所以中美都需要另寻原料,好在中国已经提前下手了。

洛克伍德、SQM、FMC、泰利森四家公司占有全球90%的锂。

中国天齐锂业在中投公司帮助下,先后拿下了澳大利亚泰利森、智利SQM两家世界寡头级矿企。

其余的中国企业华友钴业、天宜锂业、赣锋锂业、盛新锂能一直在在非洲开辟新根据地。

镍方面,力勤矿业、华友钴业、洛阳钼业、格林美等中国企业前后拿下了26.5万吨一级镍项目,比全球动力电池镍总需求量的一倍还多。

美国在对外资源布局上无所作为,只知道忙着在国内兼并收购。

从上游矿产布局,到中游电池制造,再到下游整车生产,美国已经全面落后于中国。

过去三十年,美国制造业急剧衰退,到处都是铁锈带,大量人口失业,急需新能源汽车这种能够带来上百万就业岗位的大产业。

如果再再这样发展下去,美国就将丧失对汽车产业的主导权和话语权,丧失科技领先的优势,丧失环境保护规则的制定权。

你说拜登慌不慌?

2021年5月18日,拜登在福特汽车工厂发表演讲:

过去中国排名第八,现在,我们排第八,中国排第一,不能让这种情况持续下去。

中国拥有世界上最大、增长最快的电动汽车市场,80%电池的制造都在中国完成。

他们不仅在中国生产这些电池,而且还在德国和墨西哥生产。

我们不能让他们赢,我们得快点行动。

说完还不忘推销他的2万亿美元基建计划,还放言要拿出1740亿美元投资电动车。

3个月后,拜登签署行政令,为美国定下一个新目标:到2030年现美国境内一半新售汽车为“零排放”汽车。

在白宫签署这项行政令时,拜登身边站着的是美国车企三巨头:通用、福特、克莱斯勒的高管。

但作为全球新能源汽车的龙头,美国新能源车唯一的遮羞布,拜登开会压根就没叫马斯克参加……

拜登说得简单,新售汽车一半都得是新能源汽车,但实际上美国2020年卖出去的新能源车不到销售总量的0.5%。

中国虽然也不高,但5.7%已经是美国的10倍了。

9年从0.5%干到50%,以美国的效率我比较担心。

拜登着急,但也怪不了他,主要都是他前任的锅,说到底还多亏了特朗普先生。

奥巴马执政期间,一直在发展电动汽车工业,这个时候中美还是同一起跑线,中国甚至还稍稍落后。

2016年,特朗普上台,他好像对新能源产业并不感冒,2017年带领美国直接退出了《巴黎协定》,还把奥巴马确立的新能源税收抵免政策废除。

特朗普凭一己之力对美国新能源汽车产业实行了精准打击,成功开了一波倒车,为中国确立领先优势做出了不可磨灭的贡献,感谢懂王!

2015年的时候,中、美、欧新能源汽车渗透率都在1%左右。

而到了2020年,欧洲渗透率超过10%,中国接近6%,美国还在2%附近晃悠。

你看看,拜登能不急嘛……

拜登进了白宫,第一件事就是让美国重回《巴黎协定》。

然后政策法案一个接一个地出,通用、福特也都跟着立军令状;美国能源部、国防部、商务部、国务院齐手配合,各种补贴,规划蓝图,口号全都搞了起来。

拜登急啊,太急了……

美国虽然有特斯拉这个巨无霸,但像福特、通用这些传统车企明显掉队,2020年全球新能源乘用车排名中,滑到二十位都看不到美国老牌车企的身影。

中美在新能源车的差距太多了,比如市场体量,比如车企数量、资本活跃度、供应链成熟度、基建服务、原材料、技术……

过去中国往往一直在低端产业链,但新能源车产业中,中国在每个节点都有自主技术实力。

新能源汽车这个领域,不夸张地说,中国不敢说独霸世界,但超越美国,已经是事实了。

新能源汽车在为未来,将带领我们成为汽车强国,已经没任何悬念。

中国第一部新能源智能汽车纪录片《百年机遇》的开头写着:

过去一百年,发达国家在汽车工业处于绝对领先地位,今天新能源汽车的到来,中国将第一次在起跑线上,去竞争代表现代文明桂冠的汽车工业。

中国梦有三部分内容:国家富强、民族振兴、人民幸福,这三条其实都和汽车相关:

没有一个强大的汽车作为支柱产业,国家不可能富强。

没有好的中国品牌,民族也不能算振兴。

没有节约资源环保的智能汽车,美好生活就不能实现。

汽车强国我们来了!