當(dāng)更多技術(shù)投入帶來的商業(yè)收益不再明顯增加，寧德時(shí)代如何選擇。

“加油 5 分鐘，續(xù)航 500 公里” 是燃油車的巨大優(yōu)勢(shì)。一般電動(dòng)車，哪怕特斯拉 Model Y 在超級(jí)充電站，也要充 30 分鐘電才能跑同樣距離。為了撫平車主等待時(shí)的焦躁，特斯拉甚至在美國(guó)申請(qǐng)建自帶餐廳的超級(jí)充電站。

一種解決辦法是裝充電更快的電池。去年發(fā)布的小鵬 G9 和更早時(shí)發(fā)布的北汽極狐阿爾法都可以選配 4C 電池（一小時(shí)充滿 4 次），做到 “充電 10 分鐘，續(xù)航 400 公里”。差距還有，但已經(jīng)可以接受，通勤的車主每周可能只需要花 10 分鐘來充電。

4C 電池的主要問題是貴。裝 4C 電池的小鵬 G9 高配版和北汽極狐阿爾法各賣 42 萬元左右，各比普通電池版本貴 3 萬元。而即將發(fā)布的搭載 5C（電池一小時(shí)充滿五次）快充的理想 Mega 售價(jià)可能高于 50 萬元。

貴的原因在于原料。目前 4C 快充主要是三元鋰電池，比普通磷酸鐵鋰電池貴 28%。一位鋰電領(lǐng)域投資人因此向《晚點(diǎn) LatePost》表示，4C 快充車型在 2025 年前的市場(chǎng)份額不會(huì)超過 10%。

寧德時(shí)代昨天發(fā)布的神行電池或許是一個(gè)突破。這是一款磷酸鐵鋰 4C 電池，它沒有采用更貴的三元鋰材料，業(yè)內(nèi)人士測(cè)算它的成本與普通磷酸鐵鋰電池相當(dāng)。這讓 20 萬甚至 15 萬元以下的車型配備快充電池成為可能。

電池巨頭寧德時(shí)代已經(jīng)不止一次經(jīng)歷從三元鋰到磷酸鐵鋰的轉(zhuǎn)折。

市場(chǎng)總是選擇夠用且便宜的技術(shù)，而不是最貴的技術(shù)。續(xù)航比磷酸鐵鋰更好的三元鋰電池曾被認(rèn)為是電動(dòng)車的未來，精于此的寧德時(shí)代一度在國(guó)內(nèi)沒什么對(duì)手。但在 2020 年以后，隨著新能源補(bǔ)貼減少、磷酸鐵鋰技術(shù)改進(jìn)，這種門檻相對(duì)低的電池技術(shù)重回主流。

寧德時(shí)代面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也因此多了十倍。一位電池公司高管曾對(duì)《晚點(diǎn) LatePost》說：“中國(guó)能做好三元鋰路線的團(tuán)隊(duì)不超過 5 家，而能做好磷酸鐵鋰的可能有 50 家?！?/span>

現(xiàn)在，快充電池也開啟了夠用就好的成本革命。區(qū)別在于，這一次，變化由寧德時(shí)代自行發(fā)起。

更便宜的 4C 快充

“所有電池公司可能會(huì)連夜研究寧德時(shí)代的方案，重新開 3 倍工資挖他們的工程師?！?一位行業(yè)觀察人士說。8 月 16 日的發(fā)布會(huì)剛結(jié)束，就有 3 家電池公司的戰(zhàn)略部門人士找《晚點(diǎn) LatePost》索要寧德時(shí)代發(fā)布會(huì)的媒體資料包。

磷酸鐵鋰電池做快充是一個(gè)冷門方案——此前電池業(yè)普遍認(rèn)為，磷酸鐵鋰材料電壓低、電阻高，不適合做快充。要用這樣一個(gè)先天不足的材料做快充電池，寧德時(shí)代幾乎要從頭開始設(shè)計(jì)電池的所有部件，為磷酸鐵鋰創(chuàng)造一個(gè)新的環(huán)境。

寧德時(shí)代在發(fā)布會(huì)上稱，它們能做到在磷酸鐵鋰上實(shí)現(xiàn)快充，是因?yàn)楦淖兞肆姿徼F鋰正極和石墨負(fù)極微觀層面的結(jié)構(gòu)：在石墨負(fù)極上，“增加了鋰離子交換所需要的活性位點(diǎn)”，這能增加鋰離子的流入通道、縮短流通距離；新的正極則能 “降低鋰離子脫出阻力”。

這就像河水的流動(dòng)，原本的方案是，所有水流只能按固定方向流動(dòng)；新的正負(fù)極結(jié)構(gòu)則像是在河流的出入口挖了許多河渠，水流可以從更多河道和方向流入流出。

寧德時(shí)代也改進(jìn)了膈膜和電解液，神行電池使用了更薄的隔膜，和粘度更低、導(dǎo)電性更強(qiáng)的電解液，前者能縮短鋰離子的流動(dòng)距離，后者能減少流動(dòng)阻力。

“上述實(shí)現(xiàn)快充的方法很多廠商都能想到、做到。難的是在提升充電速度時(shí)，保證能量密度不下降。” 一位電池研發(fā)工程師告訴《晚點(diǎn) LatePost》。

他推測(cè)，寧德時(shí)代可能在同一個(gè)電芯里，通過多層涂布同時(shí)使用了原有的正負(fù)極和新的正負(fù)極，以結(jié)合原有正負(fù)極能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。這意味著寧德時(shí)代也要開發(fā)出新的生產(chǎn)設(shè)備與制造工藝。

此外，寧德時(shí)代還改進(jìn)了封裝電池的外殼，在充電時(shí)，電池包會(huì)自動(dòng)將電池均勻加熱至 60 攝氏度，這個(gè)溫度下，磷酸鐵鋰材料的電阻會(huì)迅速下降。

最終讓磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn) “快充”，依靠的不是單個(gè)技術(shù)突破，而是諸多物理、化學(xué)的改進(jìn)。寧德時(shí)代還要在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中復(fù)現(xiàn)這樣的設(shè)計(jì)，完成足夠大規(guī)模的制造。

“神行電池沒有采用更貴的材料，而是改進(jìn)了電池的微觀結(jié)構(gòu)和制造工藝。如果制造環(huán)節(jié)爬坡順利，神行電池的成本會(huì)無限接近于普通的磷酸鐵鋰電池。” 前述人士認(rèn)為，這將使 20 萬元甚至 15 萬元的電動(dòng)車上也能裝得起快充電池。

疊加寧德時(shí)代對(duì)電池包結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，神行電池能將汽車的續(xù)航里程做到 700 公里，在充電速度、成本和續(xù)航里程上做到平衡。

寧德時(shí)代計(jì)劃在今年底量產(chǎn)神行電池，在明年一季度裝車。目前寧德時(shí)代參與投資的阿維塔已宣布旗下車型將搭載神行電池。

當(dāng)車企只想要 “夠用” 的電池

神行電池之外，寧德時(shí)代過去兩年發(fā)布了四款電池新品，性能各具特點(diǎn)：

麒麟電池：其空間利用率是 72% ，比行業(yè)產(chǎn)品普遍高 10%。這讓汽車在同樣的空間里能裝更多電芯，實(shí)現(xiàn)超 1000 公里的續(xù)航，它主要用于 35 萬元以上的車型中；

凝聚態(tài)電池：它能把能量密度做到 500 Wh/kg，比普通電池高 60%，可用于電動(dòng)飛機(jī)；

M3P 電池：它是磷酸鐵鋰電池的改良版，將磷酸鐵鋰電池的能量密度提升了 20%，比麒麟電池更便宜，用在 25 萬元左右的車上；

鈉離子電池：能量密度低但成本比磷酸鐵鋰更低，能用在微型車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。

但車企已不似 3 年前那樣渴求寧德時(shí)代的新電池方案。2020 年在中國(guó)市場(chǎng)，只有寧德時(shí)代能提供更符合車企需求的三元鋰電池。一些車企需要提前支付半年至一年的貨款并預(yù)付未來 3 年訂單額約 6%-15% 的訂單保證金才能搶到電池產(chǎn)能。

而最近幾年，兩個(gè)相繼而來的變化導(dǎo)致寧德時(shí)代基于三元鋰電池建立的巨大市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)逐漸消弭。

首先是電池封裝技術(shù)改進(jìn)，提升了磷酸鐵鋰電池的續(xù)航。寧德時(shí)代自己推出的 CTP（cell to pack）和比亞迪的刀片電池都能在相同體積下塞入更多電芯，讓磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程能達(dá)到 600 公里。

更重要的變化是，車企對(duì)續(xù)航的追求不是無限的，有一個(gè) “夠用” 的區(qū)間。而封裝改進(jìn)使磷酸鐵鋰得以觸及的 600-800 公里續(xù)航，已與燃油車相當(dāng)。大多數(shù)時(shí)候，這就 “夠用了”。

寧德時(shí)代的 CTP 技術(shù)把 3 個(gè)結(jié)構(gòu)件集成至一個(gè)夾層，來源：寧德時(shí)代官網(wǎng)。

更多車企開始選擇這種便宜、夠用的磷酸鐵鋰電池。從 2021 年開始，寧德時(shí)代自己的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量也超過了三元鋰電池。到今年上半年，中國(guó)超過 2/3 的電動(dòng)車都采用磷酸鐵鋰電池。

據(jù)《晚點(diǎn) LatePost》了解，寧德時(shí)代在去年年中就已做好 M3P 電池的裝車準(zhǔn)備。但直到今年 8 月 16 日，這款電池才裝上奇瑞星途和智界車型。

接近寧德時(shí)代的人士稱，車企疲于應(yīng)對(duì)價(jià)格戰(zhàn)，不想配合寧德時(shí)代做 M3P 電池的適配。據(jù)寧德時(shí)代供應(yīng)商測(cè)算，改用 M3P 電池將讓單車成本上漲約 8000 元，夠車裝 3 個(gè)屏幕。

續(xù)航達(dá) 1000 公里的麒麟電池更為昂貴。搭載 800 公里續(xù)航版麒麟電池的極氪 009 售價(jià)已經(jīng)超過 40 萬元。再加 200 公里續(xù)航，消費(fèi)者還要多付近 9 萬元。

“把續(xù)航做到 700-800 公里之后，車主一般只需要兩周充一次電，多數(shù)長(zhǎng)途出行也夠了，很少有人需要 1000 公里續(xù)航?！?一位電池公司高管曾對(duì)《晚點(diǎn) LatePost》說。

在當(dāng)前車企對(duì)電池的需求中，成本因素越發(fā)重要。電池技術(shù)的優(yōu)化重點(diǎn)，也從材料改進(jìn)進(jìn)入封裝技術(shù)改進(jìn)。材料改進(jìn)理論上能帶來更大性能提升，而且更難被追上；封裝技術(shù)則更容易被效仿，這使寧德時(shí)代要更難保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

一位 LG 新能源人士曾對(duì)《晚點(diǎn) LatePost》說，類似 CTP 的技術(shù)，幾十人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一年就可以做出來。寧德時(shí)代去年剛發(fā)布空間利用率 72% 的麒麟電池；今年上半年，蜂巢能源就推出了空間利用率達(dá) 76% 的龍鱗甲電池。

而在 30 萬元以下的主流汽車市場(chǎng)，寧德時(shí)代沒有拉開足夠的性能差距。寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池的能量密度為 174 Wh/kg ，行業(yè)普遍已能做到 165 Wh/kg 的水平。

寧德時(shí)代長(zhǎng)期投入制造技術(shù)帶來的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)目前也無法打動(dòng)多數(shù)車企。寧德時(shí)代聲稱，它每產(chǎn)出十億顆電芯，只有一顆會(huì)存在重大缺陷，電池的整個(gè)生命周期都會(huì)更安全。但在極致的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)下，車企往往更追求眼前的性能參數(shù)和價(jià)格。

去年以來，寧德時(shí)代的技術(shù)優(yōu)勢(shì)沒有再像過去那樣通暢地轉(zhuǎn)化為商業(yè)成功。2022 年 1 月，寧德時(shí)代的市占率是 50.2%。19 個(gè)月后，寧德時(shí)代市占率跌至 41.7%，創(chuàng)近一年新低。

追求極限是一種信仰

寧德時(shí)代是過去十年來，地球上投資電池生產(chǎn)技術(shù)最多的公司。2022 年，寧德時(shí)代研發(fā)投入 155 億元，是中國(guó)第四大電池公司國(guó)軒高科的 7.5 倍，比 5 年前它第一次成為全球第一時(shí)增長(zhǎng)了近 850%。寧德時(shí)代現(xiàn)在有 1.8 萬名研發(fā)人員，是中國(guó)電池行業(yè) 2-4 名的總和。

這家公司長(zhǎng)期在正向循環(huán)里：賺走了行業(yè)最多的錢，有更多錢改進(jìn)研發(fā)和制造，又能以更低成本提供更多、更好的產(chǎn)品，再賺取更多錢。臺(tái)積電就是用同樣激進(jìn)投入建立了今天的絕對(duì)領(lǐng)先地位，將芯片尖端制造的趨勢(shì)從 “全球化” 掰成了 “臺(tái)積電化”。

同樣是一個(gè)大產(chǎn)業(yè)的中間環(huán)節(jié)，臺(tái)積電之所以優(yōu)勢(shì)持續(xù)擴(kuò)大，是因?yàn)樾酒袠I(yè)在過去幾十年里，延續(xù)了每 18 個(gè)月性能翻倍的摩爾定律，帶來了一次次量變到質(zhì)變的革命——個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、AI。所有廠商所有消費(fèi)者都渴求更多更高性能、更低能耗的芯片。

電池?zé)o疑是像芯片一樣重要的現(xiàn)代文明基礎(chǔ)設(shè)施。但隨著里程焦慮被逐漸解決，車用動(dòng)力電池的改進(jìn)對(duì)駕車體驗(yàn)的影響，也越來越不易被感知。

寧德時(shí)代的應(yīng)對(duì)方式是，動(dòng)力電池業(yè)務(wù)從更貴的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向更高性能的平價(jià)產(chǎn)品，并進(jìn)入儲(chǔ)能、電動(dòng)飛機(jī)、船舶等新應(yīng)用場(chǎng)景：

推出 1.5 萬次循環(huán)壽命的儲(chǔ)能電池，較行業(yè)平均水平高約 50% 。儲(chǔ)能電池對(duì)使用壽命和成本要求極高。

今年 4 月推出適用于電動(dòng)飛機(jī)的凝聚態(tài)電池，7 月和中國(guó)商飛成立合資公司商飛時(shí)代，研發(fā)電動(dòng)載人飛機(jī)；

2022 年底成立電動(dòng)船舶公司時(shí)代電船，7 月投資蕪湖造船廠。

把高性能產(chǎn)品做得更便宜，和用全新產(chǎn)品開拓新市場(chǎng)，都需要持續(xù)技術(shù)投入。這不是一個(gè)立馬見效的過程，昨天發(fā)布的神行電池本身是一個(gè)例子：寧德時(shí)代在 2017 年就曾推出快充磷酸鐵鋰電池，但因能量密度過低，當(dāng)時(shí)只能給電動(dòng)大巴用。6 年后，歷經(jīng)更多迭代，能量密度更高的快充磷酸鐵鋰電池終于能出現(xiàn)在乘用車上。

從研發(fā)動(dòng)作和投入力度看，寧德時(shí)代繼續(xù)相信投入技術(shù)可以帶來更好的產(chǎn)品，有朝一日會(huì)轉(zhuǎn)化為商業(yè)優(yōu)勢(shì)。這種做法的前景有諸多變數(shù)：人們是否一直需要續(xù)航更長(zhǎng)、充電更快的電池；電力能否最終取代其他能源；鋰電池的終極形態(tài)固態(tài)電池能否成為現(xiàn)實(shí)？答案都需要寧德時(shí)代這樣的先驅(qū)者繼續(xù)探索。

芯片業(yè)的摩爾定律也不是物理定律，它只是從業(yè)者對(duì)技術(shù)發(fā)展的一種預(yù)測(cè)。摩爾定律得以延續(xù)，是電子工程師、物理學(xué)家、制造專家、供應(yīng)鏈專家、銷售經(jīng)理、軟件開發(fā)者共同努力的結(jié)果。

不是每一次全力投入都會(huì)有美好結(jié)局。亨利·福特、托馬斯·愛迪生兩人經(jīng)歷 12 年的合作， 在 110 年前就造出了電動(dòng)車。但當(dāng)福特開動(dòng)流水線，人類大規(guī)模開采石油讓汽油變得廉價(jià)后，電動(dòng)車很快就從美國(guó)的馬路上消失了。又過了 100 年后，電池才被重新裝進(jìn)汽車。

可如果不行動(dòng)，就根本談不上成果。最領(lǐng)先的科技公司，即使在繼續(xù)投入技術(shù)的邊際商業(yè)收益看起來明顯下降時(shí)，仍不會(huì)放棄前瞻性研發(fā)。不論是愛迪生還是現(xiàn)在的馬斯克和曾毓群，在投入新技術(shù)與方案之前，都無從得知自己一定會(huì)成功，但就是在日復(fù)一日的研發(fā)中，質(zhì)變可能不期而至。

東莞國(guó)際工業(yè)自動(dòng)化及機(jī)器人展: http://www.are-expo.com