幕后推動力 從北京車展看電池應用趨勢

寶馬X7 參考價：103.90萬起

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購置稅優(yōu)惠 經(jīng)銷商報價 車主點評(76條)

車展不僅是新車相互競爭的舞臺，也是新技術潮流的風向標。據(jù)展會主辦方統(tǒng)計，今年北京車展亮相的新能源汽車共有174輛，陣容較2021年上海車展和2021年北京車展有所擴充。新能源的發(fā)展已經(jīng)成為車企的主旋律，其背后的核心力量尤其不容忽視。來看看新能源汽車動力電池的技術應用趨勢。

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1.量產(chǎn)新車的電池系統(tǒng)密度大多在140Wh/kg以上，續(xù)航300公里起步。2.電池成本不斷下降，300 ~ 400 km續(xù)航的價格大多鎖定在10萬元的價格區(qū)間。3.燃料電池技術在國外汽車企業(yè)的應用進程正在加快，國內(nèi)技術水平有待提高。4.本土電池供應商得到了國際主流車企的認可，大部分都是匹配的。

●三元鋰電池占據(jù)主樓層。

在本屆北京車展推出/上市的純電動汽車中，三元鋰電池基本全部使用。在幾年前的車展上，磷酸亞鐵鋰能夠和三元鋰平分秋色，如今已經(jīng)逐漸退出新能源乘用車市場。有兩個明顯的變化代表。磷酸亞鐵鋰陣營最初的支持者比亞迪展出了搭載三元鋰電池的新車。凌峰的國產(chǎn)品牌化產(chǎn)品啟辰辰辰峰最初采用的是錳酸鋰電池，而與凌峰同平臺的另一款最新車型Sylphy Pure Electric則換成了三元鋰電池。

對于乘用車來說，續(xù)航里程，空區(qū)間的體驗和充電效率都非常重要。因此，與磷酸亞鐵鋰和錳酸鋰相比，三元鋰電池具有能量密度更高、低溫放電性能更好、充電效率更高等優(yōu)點。，而且是乘用車應用領域中的佼佼者。

從已公布續(xù)航里程信息的33款車型來看，90%的產(chǎn)品綜合續(xù)航里程都在300公里以上，這主要得益于動力電池能量密度的提升以及整車進一步輕量化和低阻化。續(xù)航里程400 ~ 500 km的車型也不少，其中有一半是概念車，400 ~ 500 km有望成為市場主流續(xù)航里程。

注:表按公開資料整理，部分車型續(xù)航里程未公布路況。

2021年，工信部發(fā)布《中國汽車工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出2021年電池能量密度達到300Wh/kg，系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg，鼓勵動力電池向高能量密度技術發(fā)展。根據(jù)中國國家汽車中心發(fā)布的信息，從2021年至今的裝車數(shù)據(jù)來看，電池系統(tǒng)的能量密度明顯高于2021年，純電動乘用車的能量密度從107.6Wh/kg提升至118.8Wh/kg。

車展上的新產(chǎn)品通常最能體現(xiàn)新動力電池技術的應用趨勢。有公告信息的車型中，大部分產(chǎn)品的電池系統(tǒng)能量密度都在140Wh/kg以上，這也符合補貼政策的導向，140 ~ 160 Wh/kg的車型可以獲得1.1倍的補貼。海馬全新的Familia E7電池系統(tǒng)能量密度最高，官方資料顯示為180Wh/kg。然而，電池的能量密度和安全性是一對矛盾。能量密度越高，企業(yè)越應該重視安全。整體來看，新車量產(chǎn)使用的電池水平與260Wh/kg的目標值還有一定差距。業(yè)內(nèi)多位電池專家在評估技術趨勢后認為，實現(xiàn)能量密度這一單一目標是可能的，但安全性、電池壽命、成本等綜合指標很難平衡。

2013-2021年動力電池系統(tǒng)成本下降約三分之二，三元電池組價格為1.4 ~ 1.5元/Wh。反映出產(chǎn)品的性價比也發(fā)生了明顯的變化。續(xù)航300-400公里的車型大多鎖定在10-10萬元區(qū)間。比如BAIC新能源新上市的EU5純電動車型，工作壽命415公里的R500版本，補貼后售價將從12.99萬元起。隨著電池單體能量密度的提高和系統(tǒng)設計的優(yōu)化，動力電池的制造成本將不斷降低。2021年純電動汽車電池系統(tǒng)單價有望降至1元/Wh。到那時，10萬元以內(nèi)買一輛續(xù)航四五百公里的車就不難了。

●加速燃料電池應用過程

除了相對成熟的鋰電池，燃料電池技術的應用也開始落地。在北京車展上首次亮相的三款氫燃料電池車型包括愛知RG、寶馬X7（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）概念車和現(xiàn)代NEXO（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）。算上豐田、本田、SAIC等。，其在前幾年已經(jīng)展出了燃料電池汽車，參與的企業(yè)和車型數(shù)量正在增加。至少從產(chǎn)品層面來看，燃料電池汽車離消費者更近了一步。

在RG正式亮相之前，愛馳汽車官方宣布這款車的續(xù)航里程高達1200km，但這是60km/h定速下的續(xù)航里程，在1200km/h定速下RG的續(xù)航里程可以達到600 km以上，RG通過燃料電池技術實現(xiàn)了如此長的續(xù)航里程。與通常的氫燃料電池堆不同，RG燃料電池系統(tǒng)是一種重組甲醇燃料電池，即加入甲醇后，重組轉化為氫氣，而氫燃料電池堆系統(tǒng)則是直接加氫。根據(jù)RG燃料電池供應商SerEnergy官網(wǎng)顯示，系統(tǒng)效率為40-50%，加油時間僅需3分鐘。在RG應用之前，SerEnergy為菲亞特500（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）提供了一個燃料電池驅動，使其續(xù)航里程達到了800公里。

作為造車新勢力，愛馳汽車在RG平臺上走了一條獨特的技術路線，但目前公開的信息有限，具體技術水平有待觀察和檢驗。意味著官方現(xiàn)在可以接受預約，采用定制限量生產(chǎn)，車身手工制作，最早可以在今年年底前交付。

寶馬X7概念車采用氫燃料電池系統(tǒng)，這種動力系統(tǒng)有望在未來量產(chǎn)車中使用，但具體性能參數(shù)尚未公布。30多年來，寶馬一直在研究和開發(fā)氫燃料電池技術。早在2021年就推出了全球首款氫動力豪華高性能車氫能7系，續(xù)航里程700公里。后來在2021年，寶馬展示了基于寶馬i8（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）和5系GT車型的氫燃料電池原型車，并表示相關量產(chǎn)車型將于2021年正式上市。

Nexo是現(xiàn)代汽車的第二代氫燃料電池汽車。與第一代途勝燃料電池相比，NEXO的效率更高，體積更小空，重量更輕，低溫冷啟動范圍更廣，續(xù)航里程更長?，F(xiàn)代在今年的百人論壇委員會上正式推出了這款車，并提到了幾個“最佳”:全球最高的系統(tǒng)效率為60%；世界最高續(xù)航里程800公里；世界上最高級別的儲氫罐為5.7wt%。

對比國內(nèi)燃料電池技術的發(fā)展，該領域國家也制定了技術路線圖，提出了2021年“最高效率60%”、“冷啟動溫度-30℃”、“壽命5000h”等多項指標。對比技術路線圖，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代NEXO目前在效率、冷啟動溫度、耐用性等方面的技術水平。，大概落在中國2021年的技術目標上。

在全球范圍內(nèi)，每個國家和汽車公司都沒有放棄氫能和燃料電池汽車，中國也在大力加速推廣氫燃料電池汽車。由于燃料電池系統(tǒng)體積較大，我國目前的發(fā)展并不集中在乘用車上，而是在公交車等公共交通領域，技術起點相對較低，更容易快速切入。在乘用車領域唯一被列入工信部目錄的氫燃料電池汽車來自SAIC榮威品牌。整體而言，國內(nèi)燃料電池技術需要大力發(fā)展。

●四款概念車官方續(xù)航≥1000公里。

在今年的車展上，有四款續(xù)航里程在1000公里以上的新車，分別是長江EV概念車C10、正道K50（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）概念車、正道HK GT概念車和正道H500（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）概念車。但上述機型的工作條件和詳細技術路線并未公開。光是目前的鋰電池技術還是很難支持這么高的續(xù)航里程。長江此前已經(jīng)在乘用車領域開發(fā)了相關的氫燃料車型，不排除此次展出的這款汽車概念車未來也將采用燃料電池技術。

正道集團并不是第一次展出高續(xù)航車型。從去年開始陸續(xù)出現(xiàn)在各大國際車展上，到目前為止已經(jīng)發(fā)布了6款續(xù)航1000公里的概念車。在乘用車領域堅持100%程序增長路線。據(jù)官方介紹，此次展出的三款高續(xù)航車的動力總成均為“發(fā)電機增程器和石墨烯超級電池”。目前業(yè)界對石墨烯的很多研究都處于實驗室階段，但正道聲稱其石墨烯已經(jīng)通過了全面的實驗室測試，已經(jīng)到了準備量產(chǎn)的階段。具體結果還有待最終量產(chǎn)驗證。

●本地電池供應商占大多數(shù)。

從電池供應來看，全球范圍內(nèi)，動力電池的產(chǎn)業(yè)化主要集中在中日韓所在的德國、美國和東亞三個地區(qū)，而鋰離子動力電池的生產(chǎn)主要集中在中日韓。根據(jù)中國汽車中心的研究，從技術和產(chǎn)業(yè)的綜合來看，日本在技術上仍處于領先地位，包括固態(tài)電池的研究，但中國近兩年技術進步很大，市場份額已經(jīng)超過日韓占據(jù)第一位，動力電池數(shù)量最多，容量最大。從本次車展呈現(xiàn)的配套情況來看，本土生產(chǎn)的新能源汽車也選擇了國內(nèi)供應商，捷豹路虎和大眾也選擇了當代安普瑞斯科技有限公司作為其全球供應鏈體系。

從電池公司的公開信息來看，當代安普瑞斯科技有限公司的配套車企和車型數(shù)量最多，包括21個品牌的31款車型。目前當代安普瑞斯科技有限公司的方殼電池能量密度已達到240Wh/kg，技術方案是到2021年將電池能量密度提高到300Wh/kg。Bike還為9個品牌的12款產(chǎn)品提供動力電池。2.75Ah動力電池單體能量密度已達到240Wh/Kg，計劃2021年達到300Wh/kg。富能、李紳等企業(yè)也有一些配套設施。

日韓電池公司方面，松下、LG、三星、SK都參加了展會，但都只是受邀客戶參觀，并保密。2021年，三星SDI股份有限公司副總裁鄭世雄公開表示，目前三星SDI動力電池的能量密度為250Wh/kg，預計2023年將達到350Wh/kg的目標。松下方面，NCA 18650圓柱動力電池對于特斯拉的能量密度約為250Wh/kg，而21700電池的能量密度已經(jīng)達到300Wh/kg。單從能量密度指數(shù)來看，國內(nèi)優(yōu)秀電池企業(yè)的水平與之相近。

編輯評論:

經(jīng)過幾年的發(fā)展，動力電池的應用已經(jīng)越來越成熟，并將逐漸退居幕后，不再是車企之間競爭和展示的第一要素。在上屆北京車展上，為了向消費者證明動力電池的安全性，SAIC還直接將電池浸泡在裝滿水的魚缸中充電。本屆車展上，企業(yè)從續(xù)航里程、能效等一些直觀指標直接展示了自己的動力系統(tǒng)技術，尤其是造車新勢力在追求新技術應用和高性能指標上更為激進。