動力電池淘汰賽,前10大廠商應對策略

Mondo 汽車 更新 2024-01-29

“電池行業的內卷化將至少持續到2024年底,淘汰賽將於2024年開始。 ”

電池行業的淘汰賽來得比預期的要快一些。 該行業從大規模擴張到產能過剩僅用了18個月。

長安汽車董事長朱華榮預測,到2024年,中國動力電池產能過剩將達到1000GWh。 中國電池行業的裝機容量增長放緩,從去年的90%下降到今年的33%。

動力電池行業仍在增長,但競爭維度發生了變化。 去年年中,低成本磷酸鐵鋰電池的市場占有率超過了里程相對較高但技術門檻和成本較高的三元鋰電池。 電池行業的競爭已經從產品研發能力轉向了第一鏈能力和製造能力,核心是控制成本。

一些公司保持了競爭力,以保持在談判桌上。 今年上半年,SVOLT在中國裝機容量排行榜上從去年的第八位上公升到第七位,並在10月份攀公升至第六位。 SVOLT成立於2024年,是中國十大動力電池製造商中最年輕的之一。

12月12日,SVOLT公布了面向下一階段市場競爭的戰略:繼續用“大產品”應對純電、混合動力、儲能、商用車等不同市場,將所有汽車電池公升級為快充版本。 以更少的產品型號滿足更多的市場需求,利用AI技術輔助提公升製造能力,強化**連鎖能力和客戶服務能力。

去年,SVOLT依靠差異化產品打入理想汽車**鏈條,後者今年的銷售額同比增長超過150%。 此外,SVOLT還進入了吉利旗下高階品牌Galaxy的**鏈。

自成立以來,SVOLT同時構建了自己的智慧型製造能力和首鏈能力。 當原材料波動和行業增長放緩時,這些能力尤為重要。

SVOLT的2024年計畫提供了乙個樣本:動力電池企業如何在市場競爭激烈、整體產能過剩的環境下突圍。

繼續押注短刀,做深而大的物品

擴大單品,減少產品型號,是製造業降低成本的重要途徑之一。 單品規模較大的電池企業,可以依靠相對相似、標準化的產品組合,更快地調整產品和生產線,提高產能利用率。 SVOLT能源董事長楊洪新認為,在當前電池市場供過於求、競爭激烈的情況下,產線的平台化和大單品產品的策略顯得尤為重要。

但在電池行業,很難把單一產品做大。

純電動汽車需要電池續航里程長、充電快、成本低混合動力汽車要求電池具有較高的放電功率;儲能市場需要較長的電池壽命。 每輛車對電池的要求都不同,我國新能源汽車車型數量超過3000款,汽車使用的動力電池車型有數百種。

在整個電池行業中,幾乎只有比亞迪和斯沃特做出足以應對市場競爭的大單品,比亞迪在2024年推出了刀片電池,而斯沃特能源的主力產品短刀電池則在2024年初發布。

2024年首次搭載於長城尤拉車型,短刀電池比原來的方形電池更長更薄,結構剛度和散熱效能更好。

SVOLT混合動力短刀電池(左上)、比亞迪刀片電池(右上)、圓柱電池(左下)和稜柱形電池(右下)。

大型電池單品戰略成敗的關鍵在於,電池企業需要了解汽車市場的需求,設計出足夠準確的電池產品,以滿足大多數汽車用例的需求。

2024年誕生於長城汽車的SVOLT能源,對汽車行業有著深刻的理解。 蜂窩能源董事長楊紅新曾透露,在設計短刀電池之前,蜂窩能源測量了幾十個車型的軸距和軸距,然後確定了產品尺寸:“短刀電池可以適應80%左右的乘用車電池組,可以通過微調長度來適應不同的動力需求, 厚度和高度。 ”

目前,SVOLT已經推出了從短到長的L300、L400、L500、L600等版本的電池。

這種開發方式類似於大眾汽車的“標準單元”,具有更通用的技術方案,以減少開發過程並提高效率。 更短的適應時間可以降低車企的採購成本,也可以讓車企更快地推出新車型。

SVOLT幾乎每年都能夠在原始產品技術上實現大規模迭代。 Short Knife 電池的每次修訂都表明需求發生了重要變化。

2024年,當電池材料技術突破達到瓶頸時,SVOLT推出了第一代結構更簡單的短刀電池2024年,在磷酸鐵鋰電池續航里程難以提公升的情況下,推出了採用高錳鐵鎳材料解決方案的短刀電池和基於短刀電池的系統電池包解決方案。

在今年的電池日上,SVOLT再次公升級了短刀電池,帶來了磷酸鐵鋰快充電池和專為混合動力市場趨勢而設計的“混合動力大電池”。

目前,主流電動汽車的續航里程都在500公里以上,里程焦慮已經不存在,車企和消費者需要的是快充。 根據麥肯錫 2023 年的估計,購買汽油車的消費者中有 56% 認為給純電動汽車充電不方便。 SVOLT判斷:到2024年,中國25%的純電動汽車將配備800V高壓快充平台。

在2024年4月的上海車展上,SVOLT發布了一款短刀三元鋰電池,10分鐘可行駛300公里,車輛續航里程超過800公里。

新的公升級在於,SVOLT對磷酸鐵鋰材料進行了快速充電。 在相同的電池壽命下,磷酸鐵鋰低於三元鋰,這種解決方案更適合車企在激烈戰爭下的需求。

SVOLT計畫明年量產三款3C和4C短刀磷酸鐵鋰電池,即3C L600尺寸133Ah容量電池、4C L600尺寸130Ah容量電池和L400尺寸100Ah容量電池,並完成6C三元鋰電池的研發。 簡單來說,4C意味著電池可以在1 4小時內充滿電,C前面的數字越大,充電速度越快。

SVOLT還將推出L400尺寸的5C快充短刀電池,容量為100mAh,並表示電池的續航里程將超過600公里。

目前,全球只有兩家公司發布了磷酸鐵鋰版的超快充電電池。

很多人說短刀磷酸鐵鋰做不了快充,我本來是這麼想的,但現在我們做到了。 楊紅新在電池日當天說。 此前,業界普遍認為磷酸鐵鋰材料電壓低、電阻高,不適合快充。 為了用這種先天性不足的材料製造快速充電電池,SVOLT不得不重新設計大量的電池組件。

要提高電池的快充效能,最重要的是讓鋰離子在電池的正負極之間更快地迴圈,以傳輸能量。 SVOLT改進了陰極和陰極和電解液的配方。

SVOLT還改變了電池材料的微觀結構,採用梯度電極設計,讓鋰離子更快地通過正負極,同時增加電池上的極耳數量,讓鋰離子有更多的迴圈空間,並允許極耳直接焊接到電池頂蓋上,縮短鋰離子的流動距離。 除了使電池能夠實現4C快充外,這些改進還使電池的放電功率提高了18%,使汽車加速更快。

SVOLT透露,短刀電池的4C快充版本採用雙面散熱熱管理方案,可以更均勻地散熱,更精準地控制電池溫度,充電時最高溫度低於40攝氏度,比目前行業主流水平低10攝氏度。

除了純電動,SVOLT還針對混合動力市場推出了新產品。 目前,混合動力車型的趨勢是增加純電動續航里程,並配備“混合動力電池”。

SVOLT的新型混合動力短刀是行業內首款將混合動力車型純電動續航里程提公升至300公里-350公里的產品,目前主流水平在150公里左右。 SVOLT的混合動力版短刀電池也可以做2個2C快充,高於行業主流16 c。

楊紅新觀察到,混合動力車型在充電樁充電時,有時會被純電動汽車車主“歧視”:“你的電池太小了,充電慢,還佔充電樁。 “混合動力車主80%的行駛里程都是純電動汽車,如果電池廠能夠實現混合動力汽車300公里到350公里的續航里程,提高充電速度,可以大大提公升使用者體驗。 楊紅新說。

鐵鋰混合大電池是斯沃特能源設計製造技術成熟後的首款產品。 它延續了短刀的結構設計,採用了SVOLT Energy開發的飛堆技術,層壓速度為每秒8次。 結合短刀的電池組設計,電池內部空間利用率提高20%。

三元版混合動力電池可將混合動力汽車的純電續航里程提公升至350公里,快充效能可達3C。 同時支援800V高壓系統,進一步提高整車電機效率,降低能耗。

基於新的短刀電池公升級,SVOLT的電池解決方案將能夠覆蓋純電動、混合動力和儲能電池等多個主要場景。 在追求更多使用成本的儲能領域,SVOLT也實現了1超過10000次,目前行業平均為8000次。

支援大型單品:智慧型製造與研發

SVOLT是業內為數不多的以相對固定的電池形狀和工藝滿足純電動、混合動力和大小儲能市場需求的電池企業之一挑戰在於使電池在相同的形狀和規格下,針對不同的場景具有不同的效能,這需要大量的材料配方和製造工藝問題。

第一步是提高研發效率,製作足夠多的高質量產品原型,在足夠大的基數中選擇最能滿足多樣化需求的產品。

自2024年以來,SVOLT一直利用人工智慧和模擬技術開發電池,解決了電池研發成本高、周期長、無法同時進行多項實驗的弊端。

SVOLT目前正在電池容量測試等階段使用AI技術,以幫助獲得實驗結果。 在電容測試中,裝置需要一次又一次地對電池充滿電然後放電,以測試電池容量。 在大量測試資料上訓練的AI系統可以充電到電池的50%,這可以降低電容測試的實驗成本。

模擬可以更有效地識別材料問題,並幫助確定它們是工程問題還是基礎科學問題,以及它們是否可以在短期內解決。 數字技術可以將產品從研發到最終批量生產的時間縮短到12個月,而電池行業通常需要18-24個月才能完成。

第二步是使生產線足夠靈活,可以生產多種尺寸和版本的電池,並有足夠的適應性來應對快速的產品迭代。

SVOLT 在 2019 年選擇了一條更困難但效能更優越的道路——短刀層壓電池。

大多數電池企業採用繞線工藝,即將極片捲起再加工層壓是將極片切成段,然後堆疊在一起。

與纏繞工藝(右)相比,疊片工藝中的電池(左)具有更小的空隙和更好的空間利用率。

在相同體積下,疊片電池的空間利用率高於繞線,能量密度也更高,疊片也可以更靈活地選擇電池尺寸,但其生產效率低於繞線。

為了克服這個問題,一項重要的任務是提高裝置的能力。 SVOLT 花了 4 年時間開發了自己的堆垛機,將堆垛速度從 06 秒到 045 秒到當前 0125 秒切片,即“Fly-Stack”技術。 現在L400尺寸的62Ah和90Ah短刀電池已經使用flystack工藝生產出來。

在此次電池日,SVOLT還發布了新能源行業首個大型模型應用,採用大型模型+AIGC技術生成樣本並標註資料。

SVOLT的短期目標是通過設定足夠的感測器來收集產線資料,從而訓練質量控制演算法,使裝置能夠自行完成部分質量管理任務,到2024年將電池製造成本降低40%。

在極難控制的塗裝過程中,SVOLT的AI演算法現在已經能夠自主控制一些裝置引數,他們發現電池生產中70%的生產問題只需**裝置引數就可以解決。 AI演算法還可以加快新裝置的引入速度:AI介入後引入時間縮短至5天,此前需要工程師手動調整塗佈機引數近乙個月。

SVOLT的飛堆生產線。

SVOLT還使用人工智慧系統來提高生產線工人的工作效率。

SVOLT首席資訊官李宇輝告訴Late Auto,他們已經為生產線上的一些操作員配備了類似於“iPad”的移動終端。 這些裝置與生產線互連,當生產線出現問題時,終端會向操作員傳送警報。 終端裝置上的AI模型還為操作員提供了維護建議。 “就像GPT一樣,操作員提出乙個問題,系統回答它。 “李玉輝說。

據 SVOLT 的一位高管稱,其長期目標是在生產線上實現超過 80% 的整體裝置效率 (OEE)。 據《晚汽》報道,目前電池行業只能實現生產線65%的OEE。

除了自建工廠外,SVOLT還於2024年1月成立了智慧型製造系統整合公司章魚博士,整合鋰電池材料及製造環節的龍頭企業,推出電池智慧型製造整體解決方案。

章魚博士目前擁有產線裝置智慧型控制器、面向行業的MES(製造管理系統)和AI智慧型演算法平台等核心產品,可以幫助檢測動力電池缺陷,實時監控產線狀況。

2024年,SVOLT要打好三張牌

楊紅新在電池日上列出了SVOLT明年的目標:向市場增加40款新車型通過垂直整合,採購成本降低20%,產線公升級,尚未爬坡的產線佔比控制在14%以下。

聚焦單品產品規模化戰略,打造更智慧型的電池工廠、能夠持續輸出技術能力的一流鏈條,是斯沃特能源面對未來競爭的三張牌。

這些能力也是客戶服務能力的保證。 早在2024年,SVOLT就成立了客戶事業群,匯集了專案經理、產品經理和客戶經理,負責專案前期對接、供貨後溝通和新專案開發,該部門由SVOLT輪值總裁直接管理。

在反饋時效性上,我們要求“事情不停留一蹴而就”,小問題當天解決,大問題一天內反饋給車企解決的方向和方案。 Honeycomb Energy的一位高管告訴Late Auto。 據了解,大多數電池企業需要48-72小時才能解決質量問題。 此外,SVOLT能源董事長楊巨集新每月將帶領團隊拜訪車企高層。

動力電池是我國為數不多的仍保持高速增長、大投資和擴張的行業之一。

楊紅新認為,電池行業的“內捲化”至少會持續到2024年底,行業淘汰賽將在2024年開始。 SVOLT需要做的是更快地響應市場需求,提高產品交付能力,並依靠大規模的單一產品戰略和製造能力,平均分擔研發和擴張成本,以應對下一階段的競爭。

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