今天小編分享的汽車經驗：為什麼有頭有臉的車企都在自研電池？，歡迎閱讀。
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文 | 節點 AUTO，作者 | 天玑
近一個月，動力電池江湖風起雲湧，有三個車企接連公布了自研電池的最新進展和規劃。其中，長安汽車的 " 金鍾罩 " 首款标準電芯正式下線，廣汽埃安發布了自研 P58 微晶超能電池，極氪量產首款全棧自研的金磚電池。這三家車企在電池方向上的規劃都大同小異，重點都是安全、補能等行業痛點。
車企自研電池并非新鮮事，比亞迪和特斯拉已經證明這條路是可行的，它們通過依靠自身強大的銷量規模，消化掉了前期投入。按圖索骥，其他車企自研電池在理論上是可行的。
不過，此一時彼一時，動力電池供應鏈已經成熟，而且即便是同一條路，也未必所有車企都能成功。車企的管理層和相關人士不會不明白其中道理，但他們仍選擇踏上征程，只能說自研電池的魅力讓車企無法抗拒。
誰在自研電池？
比亞迪是較早進入電池領網域的車企，而它最初做的電池不是給電動汽車用的電池，而是給數碼產品用的，比如手機。直到今天，比亞迪還保留着這塊業務。
特斯拉的自研電池是 4680 電池，目前它的產量是每周 80 萬塊，每塊電池約 100 瓦時，以一輛車的電池組為 65 千瓦時計算，4680 電池每周的產量，只能供給約 1200 輛新車（不包括 cybertruck），而特斯拉 11 月的銷量超過 17 萬輛。所以嚴格講，車企中真正走通自研電池這條路的只有比亞迪，可見這條路有多難走。
除了比亞迪和特斯拉，據節點 AUTO 不完全統計，還有十餘家車企公開了自研電池的計劃，它們包括前面提到過的廣汽埃安、長安和極氪；還有蔚來和哪吒，以及吉利、長城、長安、岚圖、五菱、上汽、寶馬、大眾、福特和豐田、本田。
在這些車企中，有的選擇了雙向下注，也就是自研 + 外購并行。比如特斯拉，它從 2020 年 7 月 1 日開始從寧德時代采購锂離子動力電池，采購期限直到 2025 年 12 月。
車企這樣做的原因在于，自研電池不僅入局門檻高，而且在技術轉化、生產制造環節上非常吃經驗，不是一朝一夕就能把自研電池研發出來并成功量產上車的。此時，向第三方采購部分或者大部分電池，能夠讓保障訂單平穩生產、交付，車企也能源源不斷獲得資金，為自研電池提供支持。
另外，自研電池難度高導致前景不确定，進而可能影響後續產品布局，也是車企這樣做的原因。
比如，蔚來在 2020 年就發布了關于自研電池的消息，當時蔚來表示新電池采用了原位固化的固液電解質，無機預锂化的矽碳負極，納米級包覆的超高鎳正極。從信息上看，這屬于半固态電池，是動力電池行業的發展趨勢之一，行業的龍頭寧德時代的研究方向也包括半固态電池。
上周末，蔚來董事長李斌直播測試了裝載于蔚來 ET7 的半固态電池包的續航能力，這個電池就是蔚來自研電池的成果，它的研發用了三年時間，而且電芯是和衛藍新能源聯合研發的，蔚來自研的是電池包。
在自研電池這條路上，更多的是進展不順的消息。比如，小鵬汽車去年 11 月曾招募了寶馬前高級電池工程師組建自研電池團隊，但後面就沒有下文了。
為什麼要自研電池？
車企自研電池的原因有三個。第一個原因是電池成本過高，讓車企背上了包袱。這方面有兩個關鍵點，其一是電池在新能源汽車成本中的占比較高。據廣汽董事長曾慶洪透露，占比在 40%~50%，甚至 60%，車企在給寧德時代打工。由此可見，車企如果想要降低成本，首選就是向電池開刀，自研電池結合規模優勢，就能降低成本。
其實，動力電池企業同樣被這個問題困擾着。寧德時代首席科學家吳凱曾經回應過車企的抱怨：平常也遇到一些客戶對我們的抱怨，說整車廠基本上不是很賺錢，是不是你們電池廠商把利潤都拿走了？事實上，寧德時代今年（2022 年）雖然還沒虧本，但是在盈利的邊緣上掙扎，非常痛苦。
昨天，雷軍在小米汽車技術發布會上也吐槽了電池太貴，他表示 " 三元锂 + 寧德時代 +100 度電池包 " 這三個關鍵詞放在一起，就意味着十幾萬元的成本，正是由于成本高，小米 SU7 次啊不可能做到 " 交個朋友 "。
車企和電池廠的抱怨，根本上是電池原材料價格過高。在去年，電池級碳酸锂報價首度突破 60 萬元 / 噸，氫氧化锂價格突破 58 萬元 / 噸，成本更低的磷酸鐵锂電池，報價曾上漲超過 300%，達到 17 萬元 / 噸。以 60 度電計算，磷酸鐵锂每噸漲 10 萬元，一台整車的成本會上漲 3500 元到 4500 元。
目前，電池級磷酸鐵锂的報價已經降至 10 萬元 / 噸左右，但車企仍不能放松，因為原材料價格是波動的，如果價格再出現暴漲的情況，車企還是要 " 遭罪 "，自研電池可以對衝一部抽成本風險。
以特斯拉自研的 4680 電池為例，它能節省約 86% 的生產成本，每 kwh 成本可降低 69%。
第二個原因是，對車企來說，動力電池的供應受制于原材料、產能、市場需求，也是波動發展的。據傳，何小鵬曾經在寧德時代蹲了一個星期，就為了能早點拿到電池。說到底，車企需要用其他手段來對衝風險
最後一個原因是自研電池能讓車企掌握核心零部件，鞏固競争力。這一點，極氪 CEO 安聰慧說得很直白：一家智能電動汽車企業，未來想要形成競争力，電池是核心、最基礎的要素，三電系統這也是極氪未來發展的護城河之一。
自研電池要邁過哪些門檻？
汽車的本質是制造業，相比輕資產運行的互聯網行業，制造行業的模式更重，投入更多，產品轉化鏈路更長，這是車企自研電池要邁過的門檻。
首先，車企自研電池的投入規模較高，車企需要考慮财務風險。廣汽的自主電池項目總投資約 145.9 億元，接近廣汽集團 2021 年淨利潤的兩倍。廣汽埃安投資的因湃電池工廠總投資為 109 億元；極氪的衢州極電工廠投資超過百億元。吉利投資了 10 餘個大型電池項目，總投資金額超過 1100 億元，其中 60% 用于自建電池工廠。
這個投資規模，幾乎可以從零開始再打造一家新勢力，蔚來上市之前在一級市場融了約 22 億美元（約 150 億元人民币左右）。
自研電池的車企可以細分為兩類，一類是廣汽這種有資金、有銷量規模支撐的車企，它們有更強的耐力；另一類是蔚來這樣的新勢力，投入壓力要大一些。
其次，車企需要跨過投入與轉化之間的鴻溝。前面曾提到，4680 電池目前的產能還遠遠滿足不了特斯拉新車交付的需求，一個重要原因是工程制造技術難以把設計轉化為產品。
锂離子電池由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四個主要部分組成。其中，隔膜的作用是隔絕正負極、防止短路、提供微通道支持锂離子遷移，它影響着電池的安全性、倍率性能和循環性能，在動力電池中的成本占比約為 10%-20%。
隔膜工藝有幹法和溼法兩種，目前主流選擇是溼法。溼法的優點是制備的隔膜微孔分布均勻性好、孔隙率高、親液性好、内阻較低、同時閉孔溫度低、雙向拉伸強度高，可以制備較薄的隔膜（目前應用于動力電池的溼法隔膜普遍為 9-12um，幹法為 12-16um）。
但是溼法程式較多，需要将電池材料與粘合劑、液态溶劑混合，然後塗在箔片上，然後把箔片烘烤 12 個小時後，才能使用。
信奉第一性原理的馬斯克認為，這種工藝效率低且成本高，既然最後要 " 幹 " 的，為什麼還要先把它弄溼然後再烘幹？
相比之下，幹法工藝能滿足馬斯克的訴求。為此，特斯拉收購了全球著名的超級電容生產企業 Maxwell，将超級電容器的幹法制備工藝嫁接到了锂離子動力電池的生產中，這樣可以降低锂離子動力電池的成本，并提高性能。
Maxwell 将少量細粉狀 PTFE（Teflon 特富龍，聚四氟乙烯）粘合劑與電極粉末混合。然後将混合的電極材料與粘合劑粉末通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再将擠出的電極材料帶層壓到金屬箔集電體上做成電極。
但是，由于特斯拉是将超級電容器的幹法工藝嫁接到了動力電池生產中，需要重新調整粘合劑的添加比例，這也是自研電池的一個難點所在。電池包領網域流行的 CTC 技術，這本質上是物理層面的突破，通過優化結構讓電池包的重量更輕、體積更小，而材料學需要在材料種類、配比等基礎科學上有突破。
此外，制造設備也需要改變。幹法制備工藝的難點之一是原纖維化（Fibrilization ）。舉個例子，在炎熱的天氣下，有人吐了一塊口香糖在地上，有人踩到了口香糖，口香糖會與鞋底粘在一起，當腳抬起時，口香糖在鞋底與地面之間拉成纖維絲，使黏到鞋底的口香糖纖維化。
Maxwell 的做法是，通過混入活躍的負極或正極材料顆粒的 PTFE 原纖維化，形成電極材料的自支撐膜。此時，生產環節要将 PTFE 纖維化，使活性物質與纖維化的 PTFE 形成網絡交聯結構。特斯拉的做法是自己設計設備，再找锂電設備公司做代工生產，合力克服難題。
4680 電池原計劃 2021 年開始量產，最後拖到了今年年中，就是因為特斯拉提出的這些新要求帶來了新的難題。
長期來看，自研電池是車企的提高競争力的好幫手，但這條路很難走，需要投入大量資源和時間。因此，對于車企來說，目前的最優選是自研 + 外購并行。
