電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
汽車行業正在經歷著根鋰電池廠家本性的轉型。我了解，很多人會有點著急，會覺得轉型還不夠快。對這些人，我想說：我們也有著相同的心情。2019年九月十日，戴姆勒股份公司董事會主席、梅賽德斯-奔馳汽車集團全球總裁康林松在法蘭克福的奔馳公布會上講到。康林松無疑想要加速推進戴姆勒集團的新能源戰略，但要在電動車范疇有所作為，非得要處理電池問題。戴姆勒已經在電池范疇展開了一系列布局，緊要體今朝對電芯技術層面的投資，和多家電芯供應商結成供應關系，電池系統自行研發加工，以及進入儲能范疇。在前沿技術方面，戴姆勒始終保持敏銳的嗅覺，不放過任何可能帶來顛覆性意義的技術，通過投資或合作方式參與其中；在電芯采購方面，戴姆勒采取與業內主流的電芯加工公司合作的方式，以保證其合作的電池技術的先進性；大力布局儲能范疇，以提升新能源汽車生命周期經濟性。
戴姆勒這一動力鋰離子電池攻略，源于早在2008年開始的投資。這段自產電芯的經歷，讓他們很早下了定論：不必自產電池。由此開始，才有戴姆勒在動力鋰離子電池范疇的一系列其他動作。
1.2008年投電池廠習得教訓：不要自產電池
戴姆勒很早就投資了動力鋰離子電池。2008年到2019年，戴姆勒筆直或間接與電池相關的投資多達8項目。而且，戴姆勒涉入頗深，不滿足于掌握最新的技術走向，還試圖產業化。2008年，戴姆勒與贏創（EvonikIndustriesAG）建立電池聯盟，并取得Li-Tec公司（贏創2006年設立的電芯制造公司）49.9%的股份。2009年，Li-Tec就計劃年產30萬個電芯。也是在同一年，戴姆勒和贏創又成立了戴姆勒控股90%的DeutscheACCUmotive公司（電池系統加工商），意在共同研發及加工使用于汽車范疇的鋰電池系統。作為歐洲第一家批量加工的鋰電池制造商，Li-Tec很快就為戴姆勒和贏創帶來了困擾。電芯的加工制造是極端追求規模效益的行業。但當時歐洲電動車市場規模很小，大部分車企沒有批量加工電動車的規劃，這樣的市場不足以支撐Li-Tec張大產能，而成本又極高，很難有市場。戴姆勒和贏創也不堪成本的困擾，打算出售Li-Tec公司，他們希望作價10億美元出售，但諷刺的是，僅有競爭對手LG化學出價1歐元競標。Li-Tec公司最終未能成功售出。面對這個燙手的山芋，聰明的贏創先一步金蟬脫殼，將其手中Li-Tec和ACCUmotive的股份全部出售給戴姆勒，自此戴姆勒成為兩家公司的唯一所有者。為了減少損失，在2015年，戴姆勒不得不將Li-Tec全面停產。戴姆勒經理HaraldKrger對《明鏡周刊》坦言：我們（Li-Tec）的電芯很好，但目前加工太貴了。我們已經認識到，汽車制造商不必自己加工電芯。
目前Li-Tec僅作為電芯技術的研究公司存在。ACCUmotive的命運要比Li-Tec好上很多，目前已經成為戴姆勒緊要的電池系統加工公司。
2.調整方向：儲備電芯技術
或許是吸取了收購Li-Tec的教訓，又或者是電動車的發展趨勢并不明朗，戴姆勒在電芯范疇的投資擱置了一段時間。而此時，我國新能源汽車市場迅速膨脹，銷量從2012年的1.2萬輛增長至2016年的50.7萬輛。全球電動車風潮涌起。戴姆勒不得不將視線再次轉向新能源。2016年，戴姆勒提出計劃2025年前推出6-9款電動車產品。在動力鋰離子電池方面新增投入是必然，但這時戴姆勒對電芯范疇的投資就理智了很多，只投技術不投產能。2016-2019年間，戴姆勒在電芯技術范疇至少投資了4個項目，試圖處理充電速度、續駛里程、能量密度以及鈷含量等問題。2017年九月十四日，戴姆勒宣布向StoreDot投資6000萬美元。StoreDot融資后估值高達5億美元。該公司擁有一項閃充電池技術（FlashBattery），可使電動車在充電5分鐘后行駛300英里（約500公里）。StoreDot公司加工的有機合成物產品
2018年十月，戴姆勒聯合蒂森克虜伯系統工程公司、德國IAV公司與弗勞恩霍夫陶瓷技術和系統研究所三家機構，開展基于鋰離子技術的雙極電池研發項目。新型電池有能量密度高的特點，若使用在純電動車型上，預計能讓車輛的續航能力提升至1000km。2019年四月，戴姆勒收購了美國電池材料專家SilaNanoTechnesInc.的少數股權，作為其研究和開發活動的一部分。SilaNano是一家領先的電池材料開發商，正在開發一種用于電池的新型硅基化學品，該公司表示其將比現有的電池擁有更高的性能、更快的充電速度和更持久的續航。2019年十二月，IBMResearch-Almaden創新試驗室已開發出一種新電池技術，該技術不依靠于鎳或鈷等重金屬。戴姆勒公司的梅賽德斯-奔馳的研究部門，電池電解質供應商CentralGlass和電池制造商Sidus已經參與合作進行商業開發。除此之外，2010年，戴姆勒大中華區投資有限公司與比亞迪合資，建立了深圳騰勢新能源汽車有限公司。戴姆勒希望借此機會深入知道比亞迪的技術，畢竟后者掌握著電機、電池、電控三大核心技術，也初步探索電動車市場化。為了知道潛在競爭對手的情況，戴姆勒還曾入股特斯拉。2009年五月，戴姆勒出資5,000萬美元收購了特斯拉9.1%的股權。隨著特斯拉的增資，戴姆勒持股比例降至4%。2014年，戴姆勒出售其所持特斯拉的全部股份。不過，與此同時，戴姆勒和特斯拉也開啟了比資本合作更長遠的技術合作。
在電動車即將進入產業化的階段，戴姆勒顯然邊看邊準備，關于最激進玩家的技術水平，有最深入的知道，同時也在技術方面針對電池的痛點在展開研發，為推出自己的電動車產品做準備。
3.電池系統：多元化供應
在投資特斯拉之后，戴姆勒還用了特斯拉的動力鋰離子電池系統。
依據戴姆勒和特斯拉簽訂的協議，雙方在電動車動力系統與其他零部件方面互相供應技術支持。特斯拉為奔馳A級E-Cell、SmartFortwoED和Mercedes-BenzB-ClassEV供應電力傳動部件、電池包。其中奔馳品牌的兩款電動車采用了特斯拉36kWh的電池，續航里程200公里。2015年八月，梅賽德斯-奔馳終止了特斯拉協議。這一階段，戴姆勒對新能源汽車的發展還處于觀望期，雖然在新能源汽車范疇也有部署，但投資金額力度都不太大，產品的核心零部件對外依靠度還比較高。依據《電動車觀察家》不完全統計，這一階段戴姆勒至少有過4家電池系統配套商，分別為特斯拉、DeutscheACCUmotive（戴姆勒子公司）、MagnaSteyr（麥格納子公司）及AKASOL。
可以看到，除了DeutscheACCUmotive作為子公司外，戴姆勒電池系統仍有很大比例要依賴外供。為了減少對外依靠，戴姆勒開啟了卡門茨2號工廠的建設：2017年，戴姆勒投資5億歐元將ACCUmotive電池產能擴張3倍。依據ACCUmotive官網數據，自2012年以來，ACCUmotive已經為梅賽德斯奔馳電動車交付了超過50萬個電池組（蘊含EQ系列、插混及48V）。
德國總理默克爾在奔馳汽車公司董事長DieterZetsche和兩名員工陪同下對ACCUMOTIVE工廠進行考察資料來源：戴姆勒官網
4.電動化提速：自建電池包裝廠
戴姆勒要在全球部署新能源汽車產能，僅有歐洲的電池工廠是不夠的。2017年十月，外媒曝出，戴姆勒鉅大鋰電計劃2019年之前在歐美亞三大洲建設5座電池工廠。2018年初，戴姆勒明確提出要在全球投資100億歐元打造梅賽德斯-奔馳電動車加工網絡，并投資超過1鋰電池0億歐元在其中建立一個全球動力鋰離子電池加工網絡。到目前為止，戴姆勒已經規劃了9大電池工廠：自2012年以來，Kamenz的DeutscheACCUmotive工廠（卡門茨1號工廠）電池加工一直在進行；DeutscheACCUmotive第二座工廠（卡門茨2號工廠）于2019年春季開始加工；計劃在Untertürkheim的Mercedes-Benz工廠建立兩個電池工廠；目前，戴姆勒和合資公司合作伙伴北汽集團在北京（我國）亦莊工業園區的電池工廠，2019年底投產；在美國塔斯卡盧薩（Tuscaloosa）現有的梅賽德斯-奔馳SUV工廠附近，建設電池工廠；與本地合作伙伴吞武里汽車裝配計劃（TAAP）一起，曼谷（泰國）工廠已經投產；在辛德芬根的梅賽德斯奔馳汽車廠建設一個新的電池工廠；在波蘭Jawor建立一個新的電池工廠。梅賽德斯-奔馳汽車在曼谷開始加工電池資料來源：戴姆勒官網在車型規劃方面，2019年底戴姆勒首款EVA平臺純電SUV車EQC投產，2020年還有EQA車型投產，預計從2020年開始公司純電車型開始高增長；2021年戴姆勒EVA2平臺投產，推出EQS和EQB車型。依據戴姆勒的雄心2039規劃，其將在將來20年內，即三個產品周期內打造一個實現碳中和的乘用車產品陣營。2030年要讓插電式混合動力車型或純電動車占到其總銷量的50%以上。
戴姆勒顯然希望將電池管理技術掌握在自己手中，以此構筑技術壁壘，建立起主導地位。
5.采購電芯：主流軟包廠皆納入供應
電池系統加工廠家可以自己建，但是電芯得靠別人。為了避免動力鋰離子電池成為其電動化戰略的阿克琉斯之踵，戴姆勒在2018年拋出了巨額（200億歐元）電芯訂單，全世界范圍內甄選電池公司。據統計，到目前為止，與戴姆勒已經合作或者即將合作的電芯加工公司至少有6家。
2018年八月，戴姆勒與億緯鋰能簽訂《供貨合同》，在合同簽署生效之日起至2027年十二月三十一日期間，向戴姆勒供應零部件供應。
隨后，2018年十二月，戴姆勒與孚能科技簽署了超過百億歐元的動力鋰離子電池巨額訂單，后者將從2021年至2027年間，向戴姆勒供應合計140GWh的電池。
2019年九月寧德時代與戴姆勒卡客車公司簽訂全球動力鋰離子電池采購協議。依據協議，寧德時代將為戴姆勒卡客車公司自2021年開始推出的多個卡車系列供應動力鋰離子電池，包括梅賽德斯-奔馳eActros，FreightlinereCascadia和FreightlinereM2。
而在此之前，戴姆勒已經與LG、SKI以及三星SDI等公司達成合作。
可以看到，為了保障電池供應安全，以及所用電池技術的先進性，戴姆勒基本與國際上主流的軟包電池廠商都有合作。
6.電池后端解決：大力發展儲能
從新能源汽車上退役下來的電芯剩余容量大多數在初始容量的70%80%。倘若將退役電池進行梯次利用，不僅有助于提升新能源汽車生命周期經濟性，還能有利于環保。作為隱藏在新能源汽車市場之后的另一塊大蛋糕，戴姆勒在儲能市場投入的精力并不比建電池廠上小，其緊要布局在工業及家庭儲能范疇。2015年，戴姆勒與TheMobilityHouse、GETECEnergie兩家公司達成合作，并成立新的合資公司，意在提升電池二次利用率及搶占儲能電池市場。當時打造的儲能電站容量13MWh，儲能裝置全部采購退役的smart動力鋰離子電池。
與此同時，戴姆勒還著眼于家用儲能。2016年起，戴姆勒開始售賣自己的住宅電池包，與特斯拉Powerwall競爭。奔馳電力/電子&E-Drive項目研發負責人HaraldKröger稱，從2012年開始，ACCUmotive就加緊了在道路以及公司級、家用可繼續能源加工和使用范疇的探索，并經過了嚴苛的探測，完全可以使用在家庭儲能范疇。2017年，戴姆勒通過與住宅屋頂太陽能鋰電池安裝商VivintSolarInc的合作，宣布進入美國新興的家用電池市場。不過因為住宅電池產品太過昂貴，戴姆勒宣布放棄了住宅電池市場。2018年，戴姆勒在德國赫倫豪森完成了一個17.4MWh的儲能設施建設，大容量的儲能設施將有利于降低電能加工過剩時的電能流失，并能更加有效的利用可再生能源發電，減少不可再生能源發電量，而且能降低整個工業類別的污染物排放。2019年八月八日，北汽新能源與戴姆勒股份公司旗下全資子公司奔馳能源公司正式建立技術開發伙伴關系，雙方計劃共同在北京建立電池梯次利用儲能單元。關于電動車，戴姆勒還在尋找沖破電池瓶頸的方法，依然在投資可能帶來沖破性變革的技術；在選擇電芯合作公司上，也采取海納百川的態度。可以預見的是，戴姆勒投資電池技術公司數量還會新增，電芯配套公司或許也不僅惟有這6家。
可以肯定的是，作為汽車發明者的戴姆勒集團，在汽車電動化方面，絕沒有落后，也并非沒有技術儲備，而是按自己的市場化節奏在推進。戴姆勒的電動化產品競爭力，還未充足展開。它在動力鋰離子電池范疇的布局成效，也還要再觀察。
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