三元锂电池 松下 揭秘特斯拉新电池:研发周期减半,零件试验省略,低温缺乏稳定性

小编 2024-10-06 锂离子电池 23 0

揭秘特斯拉新电池:研发周期减半、零件试验省略、低温缺乏稳定性

图片来源@视觉中国

钛媒体注: 本文来自于微信公众号新浪科技(ID:techsina),作者:花子健,钛媒体经授权发布。

改用磷酸铁锂电池后降价近3万元的国产Model 3标准续航版,如今正因为磷酸铁锂电池的表现异常,遭受新一轮的质疑。

多位车主提车不久就发现磷酸铁锂电池出了问题,在冬天续航缩水厉害,也无法充满电到100%,但还需要遵守官方的指导一周充满一次电。

一位北京的磷酸铁锂版Model 3车主表示,在当前的北京天气情况下,市内短途驾驶为主,晚上停放地库白天停放地上,充满后显示续航420km,但是在行驶241km后,电量剩余5%。充电1个小时充进52kWh电量,显示的续航仍为420km。

“虽然符合预期,与官方宣称的468km续航差别不小。实际在200km以上的续航,算是我的预期下限。” 该车主表示。与他有相同遭遇的车主不少。

一方面,等等党获得了磷酸铁锂电池带来的降价的延迟满足感;另外一方面,磷酸铁锂电池让国产Model 3更像“电动爹”,焦虑感也在增加。

磷酸铁锂电池研发周期缩短一半

“磷酸铁锂电池在冬天确实掉得很厉害,我一个很好的客户买了后,现在快跟我气死了。” 一位已经在特斯拉工作多年的销售告诉新浪科技,现在不少人在找他想拿三元锂电池的国产Model 3,但现在的库存的确越来越少。

他告诉新浪科技,曾经有一位消费者,通过熟人拜托他帮忙找一辆装载三元锂电池的国产Model 3标准续航版,他第二天托人情找到了一辆,而且还不是在门店所在的城市,而是在别的城市。“这部分一般是库存车,或者是展车。以后也没机会花24万就能买到LG三元锂电池的Model 3了。”他说。

加上抄底情绪,消费者开始抢购为数不多的LG三元锂版Model 3,“甚至还有很多原来打算买标准续航的,托关系来找三元锂电池长续航Model 3的折损车,这部分车辆一般是之前7天信心保障计划的退车,或者是展车、试驾车等,有1-2万元不等的优惠。”他告诉新浪科技。

这足以说明,磷酸铁锂版Model 3的续航缩水已经影响到消费者信心。

“这次特斯拉的磷酸铁锂有仓促上马的情况,当年21700电池的开发周期是23个月,磷酸铁锂则不到12个月。”一位刚从特斯拉离职的员工告诉新浪科技。

宁德时代一位内部人士透露,特斯拉磷酸铁锂电池从提出需求到实现量产,只用了大约9个月。“整车试验,零件DV/PV试验都省略了。”该人士透露。而一位员工向新浪科技确认,“特斯拉在中国没有整车测试团队。”

21700电池是特斯拉和松下合作研发的三元锂电池,用以替代稳定性较差的18650电池。后者是早期特斯拉车型使用的圆柱形锂离子电池。相比较18650动力电池,21700电池安全性更高、能量密度更大、电池循环次数更多。

最早,进口到中国的Model 3使用的就是来自松下的21700三元锂电池,国产Model 3早期也曾经使用过松下三元锂电池,后来因为供应短缺,改用了LG在南京工厂生产的21700三元锂电池。

21700是电池的一种封装工艺,采用的是圆柱形的电池组,松下和LG的电池都是采用的这种工艺;而宁德时代的磷酸铁锂电池则是采用方形电池组。三元锂电池中含有贵金属钴镍锰,因而成本更高,波动受贵金属行情影响大,磷酸铁锂电池则成本较低且稳定。

2020年10月1日,特斯拉宣布国产Model 3价格下调,标准续航版将至24.99万元、长续航版30.99万元。其中,标准续航版的电池从三元锂变为磷酸铁锂。而磷酸铁锂电池的供应商为宁德时代。

早在今年5月,特斯拉已经在工信部对使用磷酸铁锂电池的Model 3进行申报。随后,工信部公布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第337批)车辆公示清单上,出现了搭载磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3的身影。在5月举行的宁德时代2019年年度股东大会上,宁德时代确认在下半年开始向特斯拉供应磷酸铁锂电池。

“降价后固然可以刺激销量,但目前的电池问题,跟研发周期缩短有关系。” 该离职员工告诉新浪科技,这不仅影响用户体验,还会影响后续充电桩的运营效率。这与特斯拉对磷酸铁锂版Model 3车主的官方建议有关。

降价后,在10月16日,特斯拉客户支持官方微博发布了一条内容,建议搭载磷酸铁锂电池的新标准续航升级版Model 3在充电时无需考虑充电限制,充满为止。特斯拉还建议车主至少每周满格充电一次,并表示这样有助于平衡电池组之间的电压,并有利于保持车辆精确预估和显示剩余电量。

有一位车主向新浪科技分享了他近期去超级充电桩充电的经历,超级充电桩比之前有更多的车主在排队等候充电,因为很多新车车主在等着自己的车充电充满到100%,而这些新车主都是磷酸铁锂版Model 3,正在遵循官方每周充满一次的建议。

降价的喜悦不等于用车的舒适

这与此前特斯拉官方对电池充电的建议不同。针对三元锂电池,特斯拉的官方建议是不要充满,除非在长途旅行时,可以将电池充满。

但是针对磷酸铁锂电池,特斯拉却建议车主一周要充满一次,理由是有助于平衡电池组之间的电压,并随着时间推移还能保持车辆精确预估和显示剩余电量。

一位业内人士表示,官方的建议更大的意义在于帮助官方本身积累和完善关于磷酸铁锂电池BMS(电池管理系统)的相关数据。另外一方面则是对于北方等低温地区,更高频的校准有助于车辆更精确了解电池情况,防止出现测不准导致的续航突然变短。

换句话来说,就是磷酸铁锂电池在低温状态下对剩余电量测算不稳,容易出现大范围掉电的情况,而特斯拉官方因为研发周期的缩短,测试数据不够,所以需要用户来帮进行数据测试,才能在后期获得稳定的数据。

一位动力电池工程师告诉新浪科技,国产Model 3的特性是高压不下电,所以电池的SOC计算(可用电量)和修正一直以来都会存在偏差,数值并不准确。而对于磷酸铁锂电池满充,该工程师表示,满充都会影响电池寿命,一个很形象的比喻是“吃太撑就是会影响寿命。”

等来了磷酸铁锂电池使用后降价的Model 3,但却没有完全得到购车后的舒适用车——在低温环境下缺乏稳定表现的磷酸铁锂电池,正在困扰越来越多的车主。买车,就意味着要帮助特斯拉测试磷酸铁锂电池。

一位来自上海的车主,在10月底提到了磷酸铁锂版的Model 3,生产日期是国庆期间。提车当天显示满电情况下的续航里程仅为413km。一周之后,满电状态下续航仅为400km。

再过了一周,充电只能达到94%,提示充电完成,无法继续充电,显示续航为387km。次日再充电时,发现车辆不能满充且显示的续航只有353km。他在遭遇一连串问题后,到特斯拉售后服务中心要求技术人员协助查询SOC,后台显示的数值为46.2kWh,仅为标定的55kWh的约80%。

“降价后的那几天,我每天卖十几台车。” 一位销售告诉新浪科技,那段时间加班到半夜成为常态。然而,很多用户却被电池的问题困扰。

降价冲量,还让用户帮助测试数据,特斯拉不能两个好处都占了。

蹊跷的电池供应商:上海德朗能售卖问题电池,小鹏汽车获赔192万

7月12日,广州小鹏汽车科技有限公司(XPEV.US;09868.HK,以下简称“小鹏汽车”)与上海德朗能动力电池有限公司(以下简称“德朗能”)之间的买卖合同纠纷一审民事判决书公开。

2017年9月至2018年2月,原告小鹏汽车向被告德朗能订单采购的电芯被发现存在电池高压降问题、隔膜问题、电池壳身腐蚀问题等质量问题。小鹏汽车按双方协商结果退回有质量问题的电芯,但德朗能未退回相应货款。

法院判决,德朗能退还货款93万元及利息,并支付经济损失共计192.695万元。

红星资本局调查发现,德朗能的经营情况颇为蹊跷:上海总部的官网电话为空号;深圳分公司称自己才是总部,但记者表明身份后对方挂断电话,再也联系不上;持有德朗能49.6%股份的美都能源(600175.SH)已经退市,2017年-2019年,德朗能归属上市公司美都能源的扣非净利连续三年为负,未达成业绩承诺;美都能源未收到2019年度的业绩补偿款,向德朗能某原股东发出的股权回购通知书也无人回复……

德朗能到底是一家什么样的电池供应商?

小鹏G3电池供应商

曾为测试用车提供问题电池

红星资本局从裁判文书中发现,上述买卖纠纷涉及的问题电芯,小鹏汽车共采购了563410颗,退货438803颗,交货124608颗。按照单台车使用4032颗计算,小鹏汽车采购的德朗能电芯,计划可装配139.7台车,交货量可装配30.9台车。

裁判文书显示,共有27台车已装德朗能电池包,小鹏汽车召回了25台,目前未做报废处理的12台。小鹏汽车称,另有3件电池包已报废,但未提交证据予以证明,法院不予采信。

小鹏汽车相关负责人向红星资本局表示:“这是2017年采购的电池包,这个时间点,我们的车并没有对外销售,只是实验、测试用车,我们2019年才开始对外售车。”

尽管小鹏汽车方面表示,有严重质量问题的电池只在测试车上使用,但红星资本局发现,德朗能曾是小鹏汽车G3车型的电池供应商之一。

来源:德朗能官方网站

公开信息显示,小鹏汽车G3最早的电池供应商中,PACK(锂电池)由欣旺达(300207.SZ)供应,电芯来自比克电池,采用的是圆柱形三元锂电池18650型。

但实际上,由于电芯供货问题,市面上的老款小鹏G3同时拥有两家电池供应商:NEDC续航351公里的版本由比克供货,NEDC续航为365公里的版本由联动天翼供货。联动天翼承包了松下无锡工厂的18650生产线,供应的电池基本与特斯拉一致。

2020年7月上市的新款小鹏G3,分为G3 520、G3 400两个型号,NEDC续航里程分别可达520km和401km。

其中G3 520采用了来自宁德时代(300750.SZ)的NCM811方形电池。G3 400采用圆柱电池,官方并未透露供应商,只表示为国内其他电池供应商。

但有媒体发现,这家小鹏汽车没有明确透露的供应商就是德朗能,负责提供18650圆柱电芯。红星资本局向小鹏汽车求证,对方并未否认。

此外,PACK也来自两家厂商,分别为欣旺达和猛狮科技。

G3之后,小鹏汽车的电池供应商主要为宁德时代和亿纬锂能(300014.SZ),不再采用来自德朗能的电池。

连续三年净利润为负

经营现状蹊跷

德朗能是一家什么样的电池供应商?

公开信息显示,德朗能主要集中生产圆柱型锂离子电池,以18650型为主,曾为国内动力电池比能力冠军。公司拥有上海、宁波、张家港三大生产基地,2017年5月产能3.5Gwh,处于满产状态。

1-10批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》显示,德朗能给多家车企配套动力电池,包括东风汽车(600006.SH)、南汽集团、成都大运、中植一客、厦门金龙、时空新能源、山东吉海新能源、山东凯马、大运汽车等。其中,德朗能的乘用车配套车企主要有东风汽车和新品牌零跑,其他均为商用车。

红星资本局调查发现,德朗能的经营情况颇为蹊跷。

德朗能官网显示,公司2001年10月在上海奉贤区成立,先后于深圳、山东设立生产基地和销售中心。官网标明,DLG(德朗能)上海电池为总部。

来源:德朗能官方网站

7月15日,红星资本局拨打了官网披露的德朗能上海总部电话,显示为空号。红星资本局又联系了深圳德朗能电子科技有限公司,深圳公司的工作人员称,深圳这边才是总部。她还提到,深圳公司为销售公司,与上海那边没有联系。

当红星资本局表明媒体身份和采访目的后,深圳德朗能的工作人员先是称负责人不在,后又称听不清楚通话,随后直接挂断了电话。红星资本局再次拨打该电话,一直无人接听。

而德朗能的经营情况,从其母公司——已经退市的美都能源(600175.SH)财报中可见一斑。

2015年12月,佛塑科技(000973.SZ)计划投资3.5亿元收购德朗能35%的股权。但由于在《合作框架协议》有效期内未能就约定事项达成一致并签署正式法律文件,这项股权收购计划最终没能成行。

2016年8月,美都能源子公司美都墨烯,与相关方共同出资1亿元成立美都动力电池合伙企业。美都动力拟以不超过3.968亿元现金收购时空动力、上海霞易合计持有的德朗能49.6%的股权。

从两次收购方案中可以看出,德朗能100%股权的估价从10亿元降至8亿元。

在美都墨烯的收购方案中,德朗能原管理团队承诺,2017至2019年,德朗能归属于母公司的扣非净利润分别为不低于1亿元、1.25亿元、1.56亿元。按照协议,如果德朗能没能完成承诺,需支付一定的补偿款。

2017至2019年,德朗能按照承诺利润计算基础计算,其归属母公司的扣非净利润分别为-1940.91万元、-12039.41万元、-7595万元,连续三年为负,未达成业绩承诺。

美都能源公告显示,公司收到了德朗能支付的两笔业绩补偿款5970万元(2017年度)、12170.81万元(2018年度),但未收到2019年度的业绩补偿款。2020年一季报显示,德朗能未达到承诺净利润总数(3.81亿元),但德朗能原股东浙江亚丁投资管理有限公司,在收到上市公司股权回购通知书后,一直没有回复。

天眼查APP显示,德朗能动力电池公司的自身风险高达214条。公司及法定代表人吴江峰4次被法院限制高消费;2次被法院强制执行;2021年被列入企业经营异常名录;股权、其他投资权益被冻结超4.6亿元。

21700型圆柱电池替代18650型

行业路线转变带来困境

德朗能的业绩表现不佳,与动力电池行业路线转变、竞争对手激增不无关系。

目前,动力电池分三类:方形电池,圆柱电池、软包电池。方形电池结构简单,成组电池数量少,能量密度较高,电池热管理难度相对较低。软包电池容量更大、内阻更小、寿命更长,但是目前的型号较少,开发成本较高。

电池装机量方面,方形电池是绝对主流,圆柱电池和软包电池使用较少。起点研究院(SPIR)数据显示,2020年,我国动力电池装机量达61.8GWh。其中方形电池占80.7%,圆柱电池占13.6%,软包电池占5.7%。

但在2020年,圆柱电池装机电量出现“回暖”趋势。2017至2020年,圆柱电池装机电量分别约为12.57GWh、7.11GWh、4.17GWh、8.4GWh。

圆柱电池的回暖,主要得益于特斯拉Model3的热销。

2017年1月4日,特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700圆柱电池开始量产。马斯克在还社交媒体表示,此前的18650圆柱电池完全是一场历史事故,是早期产品的标准,现在只有21700圆柱电池才能满足电动汽车对电池性能的要求。

21700圆柱电池在能量密度、成本和轻量化方面具有明显优势。业内认为,在动力电池领域,18650圆柱电池被21700圆柱电池替代的进程正在加速。

高工产业研究院(GGII)数据显示,2020年前三季度,圆柱电池装机量约5.83GWh,其中21700圆柱电池装机量约5.1GWh,同比增长819%;18650圆柱电池装机量约0.15GWh,同比下降88%。

也就是说,德朗能提供的18650圆柱电池市场正在不断缩小,而且即便是这个不断缩小的电池市场,德朗能的装机量也只占据了很小的份额。

此前,在小型电动汽车的推动下,18650圆柱电池曾经历过一波高潮,2016年增加了近20条18650圆柱电池自动生产线。

德朗能、鹏辉能源(300438.SZ)、远东福斯特、亿纬锂能、横店东磁(002056.SZ)、广西卓能、超威创元、天能能源、猛狮科技(002684.SZ)、天鹏电源等10多家电池企业都加大了在18650动力电池领域的布局,造成产能过剩。

激烈的市场竞争下,18650圆柱电池企业更容易遭受主机厂的大幅压价。有媒体报道称,在补贴退坡的压力下,2019年主机厂甚至提出了低于1元/Wh的采购价格。

大批18650圆柱电池企业转向电动自行车、低速车、电动工具和储能等领域,德朗能却仍然不紧不慢。

2019年5月,德朗能负责人向媒体表示:“2019年德朗能仍以动力业务为主,同时还将开拓欧洲消费电池市场,目前该业务正在起量。”在当前国内的圆柱电池市场竞争中,在拼市场价格方面徳朗能并没有优势,所以公司的策略还是以产品质量为竞争基石,在18650圆柱电芯领域做响德朗能的品牌,凭借产品质量和技术参与市场竞争。

然而,德朗能的竞争力并不理想。GGII数据显示,2020年前三季度,18650圆柱电池装机总量中,松下占比达49.82%,比克占30.86%,力神占7.06%,智航新能源占6.12%,联动天翼占2.67%。而德朗能的装机量仅为3MWh,仅占市场总量的2.19%。

红星新闻记者 吴丹若

责编 任志江 编辑 陶玥阳

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