如果说MTP是电池结构创新的1.0时代,那CTC和CTP就是2.0时代。在材料还没取得突破的情况下,CTC和CTP是电池行业满足市场要求的最优手段。但是,这前面需要加上“目前”两个字。从动力电池的发展历史来看,它的革命性变革都发生在材料突破上,结构创新更适合做过渡。
最早应用的动力电池是铅酸电池,由英国发明家托马斯·帕克在1884年设计。当时,搭载铅酸电池的电动车的续航里程约为40-65公里,最高时速约30公里/小时,不能满足消费者的需求。而且铅酸电池具有体积大、质量大、能量密度小、功率密度低的特点,如果想增加续航,只能搭载体积更大的电池,总之就是不实用。
相比之下,燃油车的出现时间虽然比电动车晚,但由于汽油更实用,燃油车反而更早走上了街头。铅酸电池被淘汰和燃油车的后来居上,给动力电池行业提供了血的教训,那就是一切都应以实用为先。
1997年,丰田推出了搭载镍氢电池的普锐斯混动,给行业提供了新的方向。但是,除了丰田外,大多数车企用的不是镍氢电池,而是我们最熟知的锂电池。
这是因为镍氢电池有三个至关重要的缺陷,分别是循环寿命低、能量密度低、快充和低温性能差,这三点都是电动汽车补能体验的关键,哪怕占了一条,都会严重影响体验。锂电池在这三点和空间利用率、低温性能上都比相比镍氢电池有优势。
当然,锂电池的低温性能也不见得有多好,搭载锂电池的电动汽车在冬季,续航普遍要打骨折,可见镍氢电池在低温情况下的表现有多差。
从铅酸到镍氢,再到锂,动力电池的进步本质上是材料的进步,因此结构创新更适合做企业的过渡选择。
另外,就算CTC、CTP是电池行业的终局,也需要不断“创新”,因为它们本身有局限。
在市场上,关于CTC、CTP的局限性,有很多传言,流传最广的是不能换电和维修费用高,如果细究,有些传言是站不住脚的。
据多份第三方调研显示,消费者购车时首要考虑的因素就是续航,而换电是目前最高效的补能方式,可以减少消费者的续航焦虑。但是,这个问题需要全面地看。
换电的效率确实高,蔚来的第三代换电站,完成换电流程只需要四分四十秒,和加油体验相差无几。不过,换电模式需要在终端上两头发力,一头是汽车,背后是车企和电池厂,另一头是换电站,背后也是车企和电池厂,这两头都需要更大规模投入。
据业内分析,蔚来三代换电站的成本大概在150万-200万元。2023年,蔚来新建1035 座换电站,累计建成 2350 座,投入有多大可想而知。换电站的运营成本也很高,蔚来一个换电站一年的运营成本在30万-40万元左右。李斌不久前对媒体表示,Nio Power实现盈利还需要几年时间,单个换电站一天60单可以实现盈利,但蔚来整个换电网络距离这个平衡点仍有差距。
更重要的是,当前车企和消费者有更“高效”的选择,那就是可油可电的混动模式,CTC、CTP是否支持换电就不那么重要了。
CTC技术真正的局限在于,由于电池和底盘、车身的设计是一体,如果发生车身的碰撞事故,电池也可能会连带着被换掉,这会增加维修成本,这和车企都在推广一体化压铸技术是相似的。
另外,我再补充一个“传言”,那就是随着结构创新成为电池行业的发展趋势,电池厂商和车企的竞争会变多,电池包领域的格局会被改写。
由于CTC涉及汽车底盘制造,这是车企的优势地带,随着电池厂商推出CTP方案,它们也在向底盘方向渗透。同时,车企随着CTC方案,也在向电池包、电池模组领域渗透,双方的交集变多了,竞争不可避免。而在二者的夹击下,首当其冲的是第三方电池包企业,它们的市场份额会被蚕食。
03 结语
在材料创新上,动力电池行业目前有两个方向,一个是钠离子电池,另一个是固态电池。钠离子电池有很多优点,比如储量是锂资源的440倍、耐低温,但由于它的能量密度低于锂离子,所以更适合应用在A00级市场,与磷酸铁锂互补。江淮钇为旗下的“花仙子钠电版”,是全球首款搭载钠离子电池汽车,它的电池包容量是23.2kWh,CLTC工况下的续航只有230km。
固态电池使用固体电解质,替代了传统锂电池中的电解液和隔膜,相比锂离子电池,有着更好的安全性和更高的能量密度。但应用时间较长,电池行业龙头宁德时代的计划,到2030年实现固态电池的商品化。
总的来看,尽管动力电池短期内在材料上还无法取得突破,只能依靠结构创新满足当前日益增长的市场需求。这个结果虽有遗憾,但也有惊喜,那便是中国企业在材料和结构领域都拥有不可忽视的地位,中国企业只能望“洋”兴叹的日子已经过去了。
(责任编辑:子蕊)