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欧洲汽车制造商拼了

时间 2021-09-23 08:18

  电池是 明天的内燃机 ,在母公司大众汽车集团的 动力日 (Power Day)活动上,保时捷首席执行官奥利弗 · 布卢姆(Oliver Blume)这样说。

  大众的这一活动在 2020 年 9 月的特斯拉 电池日 (Battery Day)之后不久推出,这标志着欧洲汽车制造商首次宣布了一系列计划,将用电池驱动的推动系统取代内燃机。

  这其中包括:大众 3 月份的 动力日 ,雷诺 6 月份的 eWays ElectroPop 活动,Stellantis 7 月份的 电动汽车日 (EV Day),以及戴姆勒 7 月份宣布的电动汽车战略。

  据 IHS Markit 估计,欧洲要想在 2030 年前实现欧盟提出的减排 55% 二氧化碳的目标(称为 Fit for 55 提案),电池容量需要达到 468 千兆瓦时。

  汽车制造商提出的一些新的千兆工厂的承诺(主要是与电池伙伴合作),是欧盟国家在 欧洲电池创新项目 (European Battery Innovation Project)下承诺的 29 亿欧元投资的具体结果,该项目旨在创造 18000 个新的就业机会,并帮助取代那些在摆脱内燃机的转变中失去的就业机会。

  欧洲汽车制造商还以一系列 PPT 的形式展示了不同程度的细节,概述了他们将如何提供不同的电池化学成分,并统一电池包设计,以平衡客户增加续航里程和降低成本的需求。

  与此同时,保时捷的布卢姆等高管提出了这样一个想法:电池绝不仅仅是一种商品,对汽车制造商来说,电池与内燃机一样,是一种差异化产品。

  咨询公司麦肯锡的副合伙人雅各布 · 弗莱施曼(Jakob Fleischmann)表示: 就在两年前,他们还在说,‘我们是汽车制造商,不是化工企业’,但游戏已经改变了。电动汽车的未来发展需要电池生产达到千兆工厂规模。

  这些汽车制造商与电池供应商的关系正在发生变化。他们不再与 LG 化学或三星等一级供应商签署供应协议,而是开始建立合作关系。

  src=例如,雷诺宣布将收购法国初创企业 Verkor 20% 的股份,以共同开发和制造用于高端汽车的 高性能电池 。

  与此同时,大众还与中国电池制造商国轩高科合作,在其位于德国萨尔茨基特的工厂生产电池,以补充其与 Northvolt 在当地的现有合作关系。大众持有国轩高科的股份。

  电池生产与汽车制造商的传统战略相距甚远,但这是价值所在,所以他们希望参与进来。 弗莱施曼说。

  对价值链更多控制权的渴望,促使汽车制造商们关注原材料等通常与汽车生产无关的投资。

  垂直整合是关键, 大众集团首席采购官乔格 · 特驰曼(Joerg Teichmann)在 3 月份表示, 电池成本的三分之一是制造、工程和集成到汽车上。三分之二是零部件、原材料和原材料加工。

  大众汽车零部件部门负责人托马斯 · 施茂尔(Thomas Schmall)没有拒绝考虑追随特斯拉的脚步,也在投资电池原材料的开采。

  src=我们正在考察从开采到回收的整个流程链。我们必须积极参与原材料业务。 他在 6 月份对《德国商报》表示。

  围绕大多数锂离子电池阴极所需原材料的成本、供应和道德采购的问题,促使欧洲汽车制造商投资于不同的化学成分。

  目前电池阴极中通常使用的金属——镍、锰和钴(简称 NMC)——价格昂贵。为了解决这个问题,大众宣布将使用三种不同的化学成分,所有这些成分都将减少或去除昂贵的钴。

  彭博新能源财经能源存储部门负责人詹姆斯 · T · 弗里斯(James T. Frith)表示: 过去,欧洲汽车制造商对 LFP 非常不屑一顾,认为这是一种质量低劣的电动汽车解决方案。

  但他们现在开始意识到,如果你想让一辆电动汽车的价格低于 2 万英镑,你就必须提供一种低成本的化学成分,牺牲一定的续航里程。 他说。

  费里斯称,中国在 LFP 工业化方面的领先地位,将意味着欧洲汽车制造商更有可能向中国汽车制造商寻求原材料和合作。

  例如,国轩高科预计将在萨尔茨吉特为大众生产 LFP 电池,而 Stellantis 很可能会利用与从长城汽车分拆出来的蜂巢能源公司达成的新协议,计划在德国萨尔路易斯的一家工厂生产 LFP 型电池,预计将于 2023 年投产。

  戴姆勒首席技术官萨加德 · 汗(Sajjad Khan)在公司 7 月份的电动汽车战略发布会上表示,戴姆勒还将 根据不同市场的客户需求,采取不同的化学成分 ,但他没有透露更多细节。

  欧洲汽车制造商雷诺仍坚持目前的 NMC 模式。该公司表示,在 6 月份的报告中,NMC 将覆盖所有领域未来推出的纯电动汽车 ,并称 与其他化学解决方案相比 续航里程增加了 20%, 回收性能也要好得多 。

  LFP 的一个缺点是,低价值的金属含量使其对回收商的吸引力降低,这意味着汽车制造商可能不得不承担这一成本。

  例如,大众表示,将从 2023 年开始将其电芯标准化,采用方形设计,并称之为 统一化电池 。

  src=施茂尔在 2021 年 3 月表示,这种电芯的设计将包含大众计划中的不同化学成分,到 2030 年将覆盖大众 80% 的电池。

  7 月,Stellantis 电气化动力系统工程负责人让 · 帕森纳兹(Jean Personnaz)说,Stellantis 也在研究一种统一化设计,在这种设计中,它的无钴、长程、高镍配方将使用相同的电芯生产工艺、隔膜、电解液和金属箔。

  Stellantis 正在开发一种所谓的 电芯到电池包 (cell-to-pack)设计,该设计摒弃了目前电池包常用的模组,目标是到 2024 年将电池包成本降低 40%。

  届时,该公司将首次推出 电芯到电池包 低成本化学电池,而更高里程的富镍电池将在 2026 年放弃模组。

  雷诺也希望使用 电芯到电池包 的解决方案,该公司认为,到 2030 年电池包成本将降低 60%,并帮助其在同一时间将电池成本从 2019 年的每千瓦时 170 美元降至 80 美元。

  戴姆勒研究部主管马库斯 · 谢弗(Markus Schafer)7 月表示,戴姆勒还计划生产 高度标准化的电池 ,电池包之间仅有化学成分和电芯高度存在差异。

  比 电芯到电池包 更进一步的解决方案被称为 电芯到汽车 ,这是大众公司承诺的。该解决方案是将电池包集成到汽车的结构中。

  特斯拉首席执行官埃隆 · 马斯克(Elon Musk)在 2020 年 9 月的 电池日 活动上表示: 这款电池将首次具有双重用途……既是能源设备,也是结构。

  固态电池将成为游戏规则的改变者。 大众汽车的施茂尔 7 月表示, 它将充电时间缩短了一半,续航里程提高了 30%。

  大众正计划与合作伙伴 QuantumScape 在德国建立一条生产固态电池的试点生产线,该公司正试图将一项技术实现工业化。所有欧洲汽车制造商都将这项技术视为他们在电动汽车领域的最终目标。

  src=这种电池使用固体电解质,在几乎所有参数上都对锂离子电池的性能进行了改善。这项技术仍处于试验阶段,但欧洲的大公司已经宣布了明确的时间表。

  固态电池的早期版本将是应用于豪华车,但彭博新能源财经预计,到 2030 年,固态电池的成本将接近锂离子电池。

  一旦能量密度达到这个水平,戴姆勒 将有机会重新考虑电池系统的设计 ,首席技术官汗说。

  汽车制造商考虑的不仅仅是电池,它们正力求降低电动传动系统的成本,并有别于竞争对手。

  谢弗表示,戴姆勒将 引入电子驱动技术,使我们能够打造真正差异化、性能无与伦比的产品 。

  例如,它最近收购了英国高性能径向永磁电机制造商 YASA,该公司也为法拉利的 SP90 插电式混合动力超级跑车提供了技术。

  Stellantis 正在开发三种电动驱动模块,包括电机、变速器和逆变器,用于四种计划架构的电动汽车,顶级规格的型号具有 800 伏特的能力。

  src=雷诺计划到 2024 年,在其位于法国克里昂的动力总成工厂每年生产 50 万台电动发动机,该公司正试图将内燃发动机转变为电池动力。

  IHS Markit 预测,到 2030 年,约 70% 的电动汽车将由内部制造,而目前这一比例为 33%。

  IHS 供应链、技术和售后市场主管马蒂奥 · 芬尼(Matteo Fini)表示: 随着规模经济发挥作用,我们预计电动发动机 / 电动车桥的整合将越来越多地掌握在汽车制造商的手里。如果每个部件的产量更高,内部制造就更有意义。

  他说: 与内燃机相比,电动汽车的主要零部件自动化程度更高,劳动强度也更低。

  麦肯锡认为,2021 年宣布的一系列电池产业化计划意味着,到 2030 年,欧洲的电动汽车销量将达到 54%,这是欧盟 Fit for 55 提案所要求的。(欧盟 Fit for 55 一揽子计划提出到 2030 年将欧盟的碳排放量减少 55%。)

  如今,麦肯锡的弗莱施曼警告称,汽车制造商及其合作伙伴在实现电池生产承诺方面面临 极端的执行挑战 。

  IHS Markit 估计,欧洲需要 468GWh的电池容量才能达到欧盟提出的 2030 年排放目标。以下是一些宣布了生产计划的主要工厂。

  宁德时代:位于德国埃尔福特的一家 32GWh 工厂将于 2022 年开业,客户包括宝马和沃尔沃

  LG 化学:位于波兰弗罗茨瓦夫的一家 10GWh 工厂,计划扩大到 65GWh,为奥迪、戴姆勒、捷豹、沃尔沃和大众提供电池

  SK 创新:位于匈牙利科玛罗姆的 7.5GWh 工厂,计划到 2022 年达到 17.3GWh,为大众提供电池

  三星 SDI:位于匈牙利格德的 3Gwh 工厂将从 2021 年开始向宝马和大众供应电池

  蜂巢能源:计划于 2023 年底在德国萨尔路易斯建立工厂,最高可达 24GWh,将供应 Stellantis 等

  日产 / 远景动力:位于英格兰桑德兰的锂离子电池工厂,初始年产量为 9Gwh,到 2030 年将增长至 25Gwh,有潜力达到 35Gwh,但也可能增加捷豹和路虎等其他品牌

  雷诺集团 / 远景动力:这两家合作伙伴将在法国杜埃开发一个千兆工厂,到 2024 年产能为 9Gwh,目标是到 2030 年达到 24Gwh

  大众 / 国轩高科:位于德国萨尔茨基特的电池工厂,计划于 2025 年投产;没有宣布产能

  Northvolt:位于瑞典谢莱夫特奥的 16GWh 工厂,计划 2021 年投产,并计划扩大到 32GWh;客户包括宝马、大众、斯堪尼亚和沃尔沃(从 2024 年开始)

  沃尔沃 /Northvolt:合资企业将以 50/50 的比例在欧洲建立一个新的超级工厂,潜在产能高达每年 50GWh,生产计划于 2026 年开始

  Automotive Cell Company(ACC):标致雪铁龙与道达尔 - 萨夫特的合资公司,计划建立两个 24GWh 工厂,一个在法国杜文,一个在德国凯泽斯劳滕;这两家公司都将于 2023 年开业

  Britishvolt:位于英国布莱思的一家 30GWh 工厂,计划于 2023 年投产。没有宣布客户名字

  大众 愿意 依靠当地政府的支持在西班牙建造 1 家千兆工厂;该公司还计划在欧洲增加 3 家工厂

  Stellantis 计划在欧洲和北美共建立 5 家千兆工厂,已经宣布了 3 家

  戴姆勒计划在欧洲建立 4 家电池工厂,在全球共建立 8 家;与 现有战略伙伴和一个新伙伴 合作

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