全球四大動力電池巨頭“產(chǎn)品評測”：寧德時代排名第幾？

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挑燈夜讀瑞銀最新發(fā)布的動力電池廠商長篇報告《Tearing down the heart of an electric car: Canbatteries provide an edge, and who wins?》,獲益良多。

為了對各類電芯的技術(shù)水平、化學(xué)成分、制造流程及成本有更深刻的認識,瑞銀證據(jù)實驗室(Evidence lab)拆解了來自松下、LG Chem、三星和寧德時代(SZ:300750)的主流電芯產(chǎn)品,得出的結(jié)果很有參考價值。

下面記錄一些要點以供參考。

注:本文僅為信息交流之用,不構(gòu)成任何交易建議

產(chǎn)業(yè)格局

【1】關(guān)于電池的研究很重要

電池是電動汽車最核心的組成部分,占汽車總價值的25%至40%。無論對電池廠還是汽車制造商,在動力電池領(lǐng)域的競爭中勝出,就意味著掌握了將電動汽車推向大眾的關(guān)鍵技術(shù),并能獲得重要的競爭優(yōu)勢。

【2】產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展空間巨大

全球動力電池需求將增長近10倍。得益于不斷下降的電池成本及不斷提升的性能,預(yù)計電動新能源汽車的銷量從今年的180萬輛提升至2025年的1750萬輛。

基于該假設(shè),預(yù)計2018年的需求約為93Gwh,而到2025年將升至973GWh,增長9.5倍。

在電池的總需求方面,將由2018年的166Gwh提升至2025年的1145GWh,幾乎翻六倍。對于鋰離子電池企業(yè),營業(yè)收入將從今年的230億美元,增長至2025年 的840億美元。

值得注意的是,未來幾年內(nèi)電芯的產(chǎn)能將與需求同步增長,但在2021年后,會有減緩。不過瑞銀并不認為電芯將成為潛在的瓶頸。

【3】特斯拉的成本優(yōu)勢超出預(yù)期

在拆解測試中發(fā)現(xiàn),松下生產(chǎn)的2170電池,其總電芯成本僅為111美元/千瓦時。與成本第二低的LG Chem相比,特斯拉具備20%的成本領(lǐng)先優(yōu)勢。

歸納的原因有三:首先,特斯拉(NASDAQ:TSLA)的超級電池廠已經(jīng)具備規(guī)模優(yōu)勢;其次,圓形電芯的制造工藝更加簡單;第三,NCA電池(正極材料是由鎳鈷鋁構(gòu)成的三元鋰電池)的化學(xué)原材料成本更低。

在電池包層面,75kWh的配置比此前的研究還低2800美元,估計53kWh的電池具有2000美元的優(yōu)勢。相當于比之前的19年財務(wù)預(yù)測,可以多出6億美元的EBIT(息稅前利潤)。

從成本的角度考慮,同行在當前階段很難與特斯拉直接競爭。不過,隨著韓國及中國的廠商不斷獲得規(guī)模效應(yīng),未來兩三年內(nèi),他們的成本的差距會逐漸縮小至10%的水平。

但至少要等到2020年初,當NMC811電池(NMC是指鎳猛鈷)成為主流產(chǎn)品,屆時才有機會進一步消除成本上的差距。

還有一點不容忽視,電池包生產(chǎn)也是特斯拉的一大優(yōu)勢。

【4】特斯拉的其他優(yōu)勢

首先,特斯拉的度電里程、度電重量都具有優(yōu)勢,這意味著特斯拉每次充電可行駛的里程以及駕駛體驗都好于友商。

其次,特斯拉電動總成的效率首屈一指,這意味著友商的產(chǎn)品需要使用更大的電池以達到特斯拉的相同里程,當然成本也會更高。換算成金額,特斯拉在這方面的成本優(yōu)勢達到1000至4000美元/輛。

不過,當LG發(fā)揮出完全的規(guī)模效應(yīng)后,其電芯成本的差距將縮減至900美元/輛的水平。在電池包的層面,成本差距將縮減至1700美元/輛的水平。在2021年后,隨著NCM811的普及,這些差距還可以繼續(xù)消除。

【5】基于電芯看優(yōu)勢

衡量電芯優(yōu)劣的指標并不局限于度電成本,綜合而言,特斯拉與LG比較優(yōu)秀。

不同類型的電芯各有優(yōu)勢,不能簡單地說誰好誰不好。首先,NCA擁有最高的體積能量密度,只需使用最少的關(guān)鍵原材料即可制成,并且零件的數(shù)量是最少的,組裝最為簡單。

不過,NCA先天的安全性能不足,需要搭配成熟的電池管理系統(tǒng)(BMS)方可使用。特斯拉Model3就裝配了4416顆NCA電芯,管理難度可想而知。

其次,NCM軟包電池最容易組裝成電池包,擁有更好地熱穩(wěn)定性,因此不需要復(fù)雜的BMS,可以降低安全管理的成本。

第三,寧德時代和三星SDI所青睞的方形電芯擁有最多的零件,將近30個零件使其制造過程最為復(fù)雜。一頓操作猛如虎,卻制造出擁有最低能量密度的電芯。

不過勝在安全性能好,也容易組裝成電池包。目前,三星方形電芯的價格比LG軟包電池貴很多,但未來可通過降低過度設(shè)計的安全容量來顯著降低成本。

第四,軟包電池擁有最高的重量能量密度,比如雪佛蘭的Bolt,只需使用288個電芯即可滿足需求。而且,軟包電池不需要那么復(fù)雜的BMS,使用的連接線也少,安全性也不錯。不過,軟包電池需要額外的堆砌和折疊制造流程,會增加成本及制造的復(fù)雜性。

瑞銀修正了之前的觀點。他們現(xiàn)在認為,在電動汽車時代,傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的品牌商將獲得比特斯拉更少的利潤。

【6】關(guān)于對原材料價格的敏感性

假設(shè)原材料價格不出現(xiàn)崩盤的情形,預(yù)計特斯拉松下聯(lián)盟會繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢。特斯拉對鎳價的敏感性會稍微高于其他原材料。若鋰、鈷、鎳、錳、鋁價同時提高50%,特斯拉松下聯(lián)盟受到的影響最小。

【7】對原材料市場的影響

在鋰需求方面,預(yù)計從2018年的26.5萬噸提升至2025年的115萬噸LCE,市場容量大約增長四倍。不過不是所有的鋰都會完全受益,隨著三元電池的普及與技術(shù)升級,高純度的電池級氫氧化鋰才是增長的主角。

在鎳需求方面,動力電池的消耗量目前約為6萬噸,該需求有望在2025年提升至66.5萬噸,具備11倍的增長潛力。從總需求上看,有望從今年的220萬噸提升至2025年的310萬噸。

在鈷需求方面,今年的需求約為12萬噸,到2025年預(yù)計將增長至26萬噸。

【8】電池包成本的下降趨勢

電池包成本到2025會下降35%左右。原因有三:首先,規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)。其次,技術(shù)升級帶來更高的能力密度和更低成本的原材料組合。最后,電池廠商選擇制造成本更低、供應(yīng)鏈更完善的地方進行生產(chǎn)。

舉個例子,三星目前的NCM622產(chǎn)品,成本為141美元/千瓦時,當獲得完全的規(guī)模效應(yīng),成本可以下降18%至116美元/千瓦時。在2020年改為使用NCM811后,由于鈷的使用量幾乎減半,還能帶來15%至20%的成本下降空間。換句話說,若在分析中納入技術(shù)升級的考量,到2020/2021年,主要廠商的電芯成本有望下降至100美元/千瓦時。

【9】電池市場前景廣闊,呈五分天下之勢

預(yù)計到2025年,電池市場的容量將達到973GWh,相當于19個特斯拉超級電池廠。這意味著,電芯制造商的年均收入將以大約20%的速度復(fù)合增長。

在電池市場的競爭中,特斯拉獲益最多。由于特斯拉擁有電池管理系統(tǒng)的優(yōu)勢,能使用成本更低的NCA電芯,并且特斯拉的電動動力總成在眾多廠商之中,是最有效率的。

不過,盡管松下目前擁有許多優(yōu)勢,未來并不會出現(xiàn)贏者通吃的局面。因為其他廠商并沒有與特斯拉相同的、使用NCA電芯的能力。

傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車品牌商要使用NCA電芯的代價很大,組裝成電池包的復(fù)雜性也更高。

得益于超級電池廠的規(guī)模效應(yīng),特斯拉抵消了電池包組裝的劣勢,但對于剛起步轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)廠商而言,均不希望使用難以控制的圓形NCA電芯,而是將NCM電池視為更好的選擇。

因此,瑞銀認為未來的電池市場將形成寡頭結(jié)構(gòu),前五大廠商將占據(jù)80%的市場。其中,LG和寧德時代(特別是LG Chem)將是增長最快的電池供應(yīng)商。到2025年,LG Chem有望替代松下,成為電池制造五巨頭之首。

原因不難理解,全球內(nèi)燃機廠商都不太可能投奔NCA的懷抱,NCM的市場份額將逐漸被其余四家巨頭蠶食。

此外,電池制造市場的寡頭格局形成后,有望在較長的時間內(nèi)持續(xù)。首先,傳統(tǒng)汽車制造商若自建電池廠,在成本上幾乎不可能趕上亞洲的龍頭。

他們更傾向于參股或合資的形式與現(xiàn)有寡頭進行合作,以穩(wěn)定自身的供應(yīng)鏈狀況、降低物流成本、控制原材料的供給等。

其次,預(yù)計到2021年,松下、LG Chem、三星SDI、SK Innovation和寧德時代的產(chǎn)能將超過50GWh,這對新進者而言幾乎是不可逾越的成本壁壘。

根據(jù)他們迄今為止的FID,屆時能進行商業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)能也僅有2到5Gwh。

綜上所述,寧德時代值得保持關(guān)注。

技術(shù)差異

繼續(xù)梳理瑞銀的動力電池研究報告。

在拆解的電池樣品中,包含了寶馬I3的三星牌94Ah電芯,通用Bolt的LG牌軟包電芯,特斯拉的松下牌圓柱電芯,以及不同國產(chǎn)BEV所使用的寧德時代牌方形電芯。

【1】不同電芯的綜合狀況對比

從電芯的角度看,松下圓柱電芯的成本優(yōu)勢非常明顯。

從體積比能量的角度排序,NCA也是明顯領(lǐng)先。

另外,若從重量比能量的角度看,LG的軟包電芯超越了松下的圓柱電芯奪得冠軍。

【2】尋找成本差異的根源

為什么NCA的成本優(yōu)勢那么明顯?這要歸功于松下電池的高鎳低鈷技術(shù)。下圖比較了各類電芯正極材料的成分結(jié)構(gòu)。

正是因為高鎳低鈷,導(dǎo)致NCA電芯的直接材料成本具有無可比擬的優(yōu)勢。

進而創(chuàng)造出了度電成本的領(lǐng)先優(yōu)勢。

在第一章節(jié)中提到,隨著韓國及中國的廠商不斷獲得規(guī)模效應(yīng),未來兩三年內(nèi),他們的成本的差距會逐漸縮小至10%的水平。但至少要等到2020年初,當NMC811電池成為主流產(chǎn)品,屆時才有機會進一步消除成本上的差距。

如果僅看規(guī)模效應(yīng)的影響,LG化學(xué)的降本潛力最大,可以帶來18%的成本削減效果。需要注意的是,瑞銀的模型假設(shè)未來有更高的產(chǎn)能利用率、設(shè)備效率提升會帶來更高的生產(chǎn)吞吐量、規(guī)模增加會降低原材料采購的成本、以及更低的研發(fā)銷售比。

如此看來,規(guī)模效應(yīng)可以使LG化學(xué)和三星在未來更有競爭的底氣。

此外,除了原材料成本的差異,我們還有必要關(guān)注制造成本的差異。按照生產(chǎn)的復(fù)雜性排序,方形電芯需要最多的工序,將近30個。大量的零件需要許多二級供應(yīng)商的配合。

相比之下,圓柱電芯的工藝最簡單,因此可以帶來最高的產(chǎn)線利用率。在制造過程中,每個環(huán)節(jié)的設(shè)備利用率都不會低于80%的水平,而其他類型電芯的制造環(huán)節(jié)中,會出現(xiàn)60%或更低的設(shè)備利用率,因此而產(chǎn)生瓶頸。

如果排除原材料成本的影響,僅看總制造成本的占比,寧德時代則具有最大的優(yōu)勢。

這個結(jié)論有點意思。前面提到寧德時代生產(chǎn)的方形電芯擁有最高的制造復(fù)雜性,為何其制造成本的占比卻最低?

繼續(xù)分解制造成本的結(jié)構(gòu)可以看出,寧德時代的勞動力成本僅為1.5美元/千瓦時,而競爭對手的工廠由于選址問題,人力成本高于寧德時代好幾倍的水平。

這一次,中國勞動力的顯著優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)揮了作用。如果剔除人力成本的因素,NCA技術(shù)的制造成本依然是最低的。

另外,寧德時代的制造成本優(yōu)勢,不僅現(xiàn)在有,將來隨著規(guī)模的增長,還會變的更明顯。下面是瑞銀的預(yù)測:

不過,對于另外三家競爭對手而言,不會放過降低成本的機會,也不會放任寧德時代的人力成本優(yōu)勢不管。最直接的辦法是,直接在中國建廠,以消除寧德時代的競爭優(yōu)勢。他們采取這一舉措后,選址對制造成本的影響如下:

如上圖所示,若剔除人力成本的影響,特斯拉將再次領(lǐng)先,而LG化學(xué)和三星的制造成本將接近寧德時代的水平。

【3】關(guān)于電池成本下降的預(yù)期

瑞銀認為,未來兩三年電芯成本的降幅可以達到6%-18%。隨著2020年NCM811開始進入普及階段,屆時有望實現(xiàn)100美元/千瓦時的目標。

首先,規(guī)模效應(yīng)上升到一定水平就會保持穩(wěn)定。在理想狀況下,固定資產(chǎn)的成本只占電芯總成本的10%-15%,而材料成本占到總成本的56%-66%。

其次,未來成本的下降主要來自正極材料的選擇,考驗廠商高鎳低鈷的技術(shù)。LG化學(xué)、三星和寧德代都預(yù)期在2020/2021向NCM811邁進,屆時會因此而帶來11%-24%的降本效應(yīng)。松下由于已經(jīng)采用了高鎳低估的NCA技術(shù),成本反而難以繼續(xù)下降。

第三,未來紛紛建立的中國電池廠,都會受益于低廉的勞動力而使成本下降約7美元/千瓦時。

第四,研發(fā)費用的營收占比目標在8%-10%的水平,但明年可能降至5%。這是由于大多數(shù)公司研發(fā)支出的絕對投入量會保持不變,而營收卻不斷增長所致。

綜合而言,瑞銀預(yù)期主流公司能在2021/2022年能實現(xiàn)100美元/千瓦時的目標,不過松下的成本明年就可以實現(xiàn)104美元/千瓦時的水平。

綜上所述,我們對主流廠商的電芯技術(shù)差異有了基本的了解。接下來還會繼續(xù)細探不同廠商關(guān)于電池管理系統(tǒng)以及制造過程的差異。

繼續(xù)整理關(guān)于電池管理系統(tǒng)的資料?？赐曩Y料,不禁對特斯拉的電池管理系統(tǒng)豎起了大拇指,果真牛!

【1】沒有完美,只有取舍

在電池設(shè)計環(huán)節(jié),廠商可以通過調(diào)整正極、負極和電解液的材料來達到不同的目的。不過,凡事都有取舍,完美電池并不存在。

如果要強調(diào)安全性,那么就要犧牲能量密度,如果要獲得重量方面的優(yōu)勢,那么就會導(dǎo)致更高的成本。

總之,廠商需要在能量密度、安全性、重量、電壓水平、成本等方面做好平衡,一方面最大化自己選擇的優(yōu)勢,另一方面又要優(yōu)化電池系統(tǒng)的整體表現(xiàn),提升屬性取舍所造成的短板。

【2】剖析特斯拉的BMS

瑞銀的拆解實驗顯示,特斯拉的電池管理系統(tǒng)是當今最成熟的系統(tǒng)。

得益于深度學(xué)習(xí)和人工智能的充分應(yīng)用,特斯拉的BMS可以不斷獲得實際駕駛的大數(shù)據(jù),然后對算法進行自我強化,從而使特斯拉電池組的續(xù)航時間相對更長。

續(xù)航里程是目前電動汽車滲透率提升所面臨的主要問題,而特斯拉依靠領(lǐng)先的設(shè)計概念,在這一點上已顯露出差異化的競爭優(yōu)勢。

特斯拉Model3的BMS具有以下五大物理特性:

①4416顆低容量的小電池支撐起75千瓦時的系統(tǒng)。使用大量小電芯的好處是:更易保持電池系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性;可增加對未來設(shè)計及材料變化的適應(yīng)性;可彌補材料的負面屬性。下圖為拆自Model 3 的電池包:

②特斯拉自己研制的半導(dǎo)體和軟件是實現(xiàn)精確管理的關(guān)鍵要素。基于內(nèi)部研發(fā)的技術(shù),特斯拉可以對每一顆電芯進行溫度管理。

特斯拉研制的兩個芯片分別叫蝙蝠俠和羅賓漢,他們的具體功能依然是神秘的。

但瑞銀推測,只有38針的羅賓漢負責收集數(shù)據(jù),而擁有64針的蝙蝠俠負責處理羅賓漢送過來的數(shù)據(jù)、監(jiān)測電池的充電狀態(tài)、管理電芯的平衡及統(tǒng)籌多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與合作。

③采用兩階段法進行電芯平衡,這對串聯(lián)很重要。

假如沒有電芯平衡技術(shù),不同電芯的電量會出現(xiàn)較大的差異,在充電時,同一組電芯有的充滿至100%,而有的可能只充了60%,這時候為避免繼續(xù)充電而造成溫度失控,就不得不停止充電,從而造成了容量的浪費。

而特斯拉一方面對大量的電芯進行篩選和分類,將質(zhì)量相近的電芯捆綁在一起使用,另一方面采用了精確控制的電芯平衡技術(shù),使得不同電芯組之間在并聯(lián)時的電壓差異只有2-3mV,相當于只有0.05-0.08%的偏差。

通過這些努力,特斯拉的電池組不僅獲得了更高的利用效率,還具備了相對較低的衰減速度。

再說說兩階段的電芯主動平衡技術(shù)。實際上,蝙蝠俠與羅賓漢的CP組合并不是只有一對,而是擁有多對。

首先,在每個模組的基板上都會有他們的身影,從而在模組層面實現(xiàn)精確控制。

然后在高電壓控制面板上,蝙蝠俠與羅賓漢會再次發(fā)揮作用,使四個電池模組實現(xiàn)同步運作,進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

④NCA電池的弱點在于相對易燃性,但特斯拉通過使用不導(dǎo)熱材料以及嵌入溫度計的設(shè)計,降低了該弱點的影響。

⑤特斯拉可以積累與BMS建設(shè)相關(guān)的所有數(shù)據(jù),包括駕駛、充電、電池溫度、電池容量變動等。

稍微懂一點深度學(xué)習(xí)和人工智能的朋友應(yīng)該知道,這一點是多么的重要。

而且,電池是能力儲存及釋放的裝置,會循序一定的化學(xué)反應(yīng)及物理定律,這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)是可以被經(jīng)驗數(shù)據(jù)所驗證的,因此特斯拉設(shè)計的BMS在未來仍具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

五大特性帶來了以下六大優(yōu)勢:

①市面上的多數(shù)電動汽車,在使用的4至8年內(nèi),電池容量會下降至80%以下,但大多數(shù)特斯拉的產(chǎn)品仍能保持在90%以上。

上圖是特斯拉Model S用戶的電池使用數(shù)據(jù)圖,在行使10萬公里后,電池容量下降至90%-95%,行使20-30萬公里后,電池容量仍在90%以上。電池的容量雖然在衰減,但特斯拉的衰減率確實令人滿意。

相比之下,日產(chǎn)Leaf的電池表現(xiàn)就差多了。由于電池包的不成熟設(shè)計(沒有液冷系統(tǒng)),Leaf電池的衰減速度是出了名的快。

②特斯拉BMS的設(shè)計理念是允許出錯的,因此具有很高的風險容忍度。

系統(tǒng)事先已假定電芯會以一定的速率出現(xiàn)故障,所以會最大限度利用大數(shù)據(jù)來維護和管理大量的電芯,導(dǎo)致即使有一定程度的電芯出現(xiàn)故障,對整體系統(tǒng)的影響也會很小。由于使用了大量的小電芯,從統(tǒng)計上看,更容易減少不可控的范圍。

特斯拉的車型比其他品牌的車型多出了10倍的電芯數(shù)量,同樣損壞一定數(shù)量的電芯,特斯拉的系統(tǒng)不痛不癢,而其他廠商的系統(tǒng)可能就崩潰了。在傳統(tǒng)的設(shè)計方法中,電芯的故障是“不可接受的”,因此他們會嚴格要求電池供應(yīng)商的供貨質(zhì)量,希望將故障率降至零。

③基于BMS的設(shè)計框架,電池系統(tǒng)容量的增加可謂輕而易舉。特斯拉系統(tǒng)可使用相同的電池來滿足轎車、卡車、跑車、SUVs及其他類型汽車的需求,只需調(diào)整并聯(lián)和串聯(lián)的配置即可。

④盡管NCA電池相對易燃,但依靠大數(shù)據(jù)的BMS可以防止金屬沉積的形成以及溫度的升高,從而使電芯容量的利用程度能夠接近極限水平。

⑤在采用固態(tài)電池的情景下,差異化的電芯平衡技術(shù)將顯得更為重要。Model3具備的技術(shù),例如自行設(shè)計的控制芯片及軟件、兩階段電芯平衡管理,以后將產(chǎn)生更為重要的作用。

⑥特斯拉的精控軟件及硬件是自行研制的,而傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)商大多將其外包給軟件及半導(dǎo)體公司,這使得特斯拉更有能力應(yīng)對未來市場的變化。

【3】特斯拉的BMS可補償電芯設(shè)計的短板

①不斷優(yōu)化和升級。

特斯拉的電芯無論在材料還是形狀,都在追求更高的能量密度,輔以先進的電池管理系統(tǒng)來彌補電芯設(shè)計的短板。事實上,特斯拉BMS的調(diào)整每天都在進行,并通過遠程管理進行升級。

②人工智能算法的優(yōu)勢或?qū)U大。

特斯拉將與亞馬遜合建一座4.8MWh的儲能系統(tǒng),屆時特斯拉將獲得為CPUs、DRAMs、空調(diào)等電子元件供電的大數(shù)據(jù)。

特斯拉已經(jīng)擁有利用人工智能來管理大型數(shù)據(jù)中心的豐富經(jīng)驗,結(jié)合即將獲得的更高量級的數(shù)據(jù),特斯拉可以輕松獲得關(guān)于新想法的算法,或是僅通過汽車行駛數(shù)據(jù)無法獲得的先進技術(shù)。

③電池利用效率仍有提升空間。

隨著特斯拉BMS精控管理能力的提升,有望通過降低安全裕度來實現(xiàn)電池組容量的提升。事實已證明,特斯拉有能力通過軟件的管理來控制汽車的可用容量。

例如在去年9月的佛羅里達颶風來臨時,特斯拉為車主提升了電容15千瓦時,可額外行駛48公里的里程。

【4】特斯拉電池包的弱點

上面說了許多特斯拉BMS的厲害之處,但其弱點也是十分明顯的。

①電芯的安全性相對較差。

特斯拉使用的NCA電芯更易燃,這是無法否認的。過去,Model S和 Model X都發(fā)生過多起燃燒事故。事實證明,火勢一旦蔓延到電池包,燃燒很容易就會加劇。因為電池里充滿了液態(tài)的乙二醇,這是容易導(dǎo)熱的材料。

不過,在新款的Model 3中,所有的電芯都用阻燃材料做了固定,相比過往的Model S和 Model X而言,變得更難燃燒。

②模組更換成本高。

一般而言,在并聯(lián)電路中,壞一些電芯并不會影響電池包的整體性能,但如果是模組損壞了,更換模組的成本會比Bolt更貴一些。因為Bolt有10個模組,而特斯拉只有4個模組。

③有瞬間失控的風險。

特斯拉擁有卓越的電力控制技術(shù),能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)聚合,并優(yōu)化整個系統(tǒng)的運作表現(xiàn)。但問題是,電力控制系統(tǒng)也是需要電力供應(yīng)的。

一旦出現(xiàn)短暫的電力缺失,電力控制系統(tǒng)有可能不能及時激活,從而使安全保護和溫度控制的功能失效。

④網(wǎng)絡(luò)安全風險。

隨著汽車通信網(wǎng)絡(luò)的普及,惡意軟件和病毒所帶來的風險也會增加。這些程序可能有機會重寫電池管理系統(tǒng)的程序,通過停用功能、突然改變電池容量來導(dǎo)致電池變形或著火。

【5】雪佛蘭的Bolt又如何?

Bolt的BMS與特斯拉相比,有六個方面的差異值得注意:

①特斯拉的芯片是自行設(shè)計的,而Bolt的芯片卻是外購的。

例如,Bolt BMS中監(jiān)控電壓及溫度的芯片是LG化學(xué)設(shè)計的,然后交由半導(dǎo)體制造商ST微電子生產(chǎn)。自行設(shè)計的產(chǎn)品可以有更好的適應(yīng)性及更快速的調(diào)整能力。

②Model 3擁有18個BMS MCUs,而Bolt有25個。

通過估算,Model 3的BMS MCUs價值72美元一個,而Bolt使用的MCUs價值84美元一個,差別不大。不過不排除特斯拉的成本更高,因為專利費用沒有包含在估算模型內(nèi)。

③Model 3的電芯平衡采用兩階段法,而Bolt只有一個階段。

由于Bolt只有單階段的電芯平衡,如果增加電池容量,則容易會造成電芯平衡精確度的失衡,從而帶來更快的衰減速度。

④特斯拉的BMS是分布式的,而Bolt的BMS是集中式的。

特斯拉為了保險起見,安裝了兩個BMS的控制芯片,即使一個出現(xiàn)了故障,整個系統(tǒng)依然能夠正常運作。而集中式的BMS可能會有較低的抗風險能力。

綜合而言,特斯拉的BMS確實非常優(yōu)秀。

以上,對瑞銀這份動力電池廠商報告的拆解告一段落。未盡及不足之處,歡迎文后指正。