特斯拉將12V鉛酸電池替換為鋰電池，寧德時(shí)代又一神操作

一個(gè)多月以前，特斯拉宋永濤跟我說(shuō)，你知道特斯拉最厲害的地方在哪兒?jiǎn)?，其?shí)不是軟件，而是工程開(kāi)發(fā)能力。

新能源工程師出身的我，那一刻對(duì)他的話深以為然，因?yàn)樵谒捯魟偮?，特斯拉的壓鑄車身、馬斯克睡在車間解決Model 3產(chǎn)能問(wèn)題等一系列工程畫面閃現(xiàn)在我的腦海中。

現(xiàn)在，特斯拉卓越的工程開(kāi)發(fā)能力再一次顯現(xiàn)了，也佐證了宋永濤的說(shuō)法。

美國(guó)時(shí)間6月10日晚，特斯拉Model S 的改款車型Model S Plaid正式上市交付，盡管新車外觀較現(xiàn)款變化不大，但性能和技術(shù)絕對(duì)是跨時(shí)代的。

按照專注報(bào)道特斯拉的媒體——teslarati的說(shuō)法，Model S Plaid“最微妙但最重要的改進(jìn)之一”是將12V鉛酸電池?fù)Q成鋰電池。

熟悉特斯拉的Mike Land 對(duì)此亦表示認(rèn)可，他在推特上也對(duì)特斯拉這一技術(shù)壯舉進(jìn)行了感慨，他說(shuō)：

On the new Tesla Plaid Model s,the 12v battery is designed for the LIFE OF THE CAR! Who else engineers cars to this level? Nobody!

有意思的是，Mike Land 的這條推特得到了馬斯克本人的點(diǎn)贊。

所以，特斯拉為何要將已有百年歷史的12V鉛酸電池替換成鋰電池?這塊被大家眾目所望的明星鋰電池到底是哪家的?還有，鋰電池取代鉛酸電池會(huì)成一個(gè)趨勢(shì)嗎?

大勢(shì)所趨

據(jù)劉廣林著的《鉛酸蓄電池工藝學(xué)概論》所述，鉛酸蓄電池是由蓋斯騰·普朗特于1859年發(fā)明，經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn)、演化，至今已有162年歷史。

如今在世界范圍內(nèi)，鉛酸電池的產(chǎn)值和產(chǎn)量都位居各種化學(xué)電源與物理電源的首位。據(jù)Global Market Insights公布的數(shù)據(jù)顯示，2019年全球鉛酸蓄電池市場(chǎng)規(guī)模達(dá)578億美元，同比增長(zhǎng)6.8%。

鉛酸電池被大肆用于內(nèi)燃機(jī)汽車、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，電動(dòng)兩輪車的動(dòng)力電池，等等。由于當(dāng)前電動(dòng)汽車的電氣架構(gòu)來(lái)源于內(nèi)燃機(jī)汽車，所以當(dāng)前幾乎所有新能源車的啟動(dòng)電池仍然是鉛酸電池。

然而，隨著智能電動(dòng)車向縱深發(fā)展，各種傳感器、芯片的加入使得原有電氣架構(gòu)越來(lái)越乏力，首當(dāng)其沖的就是12V電源，由于“吃電深度”加大，后者壽命大打折扣。

一般鉛酸電池的設(shè)計(jì)壽命是5-8年，但實(shí)際使用1-2年更換的比比皆是。一些電動(dòng)車車主甚至吐槽，有時(shí)一年更換多達(dá)3次。

無(wú)論是1-2年，還是5-8年，鉛酸電池的壽命都不算長(zhǎng)，這也是162年來(lái)人類都未能解決的世界難題——鉛酸電池的“不可逆硫化”。

數(shù)據(jù)顯示，一般鉛酸電池的循環(huán)壽命次數(shù)為300-500次，這與新能源汽車?yán)锩娴匿囯姵夭钐h(yuǎn)，后者基本都在2000次循環(huán)以上，高者大概有5000次續(xù)航。

一方面是鉛酸電池的壽命比不過(guò)鋰電池，另一方面是智能電動(dòng)車對(duì)低壓電需求加大，將鉛酸電池?fù)Q成鋰電池裝進(jìn)智能電動(dòng)車，成為了新能源行業(yè)實(shí)質(zhì)上的趨勢(shì)。

不過(guò)，雖然新世紀(jì)的大門近在咫尺，但勇敢推開(kāi)的，不是別個(gè)，仍然是那個(gè)以工程開(kāi)發(fā)見(jiàn)長(zhǎng)的特斯拉。

除了上述提及的Model S Plaid，新款Model X，以及接下來(lái)的Model 3/Y等特斯拉旗下新車都會(huì)將鉛酸電池替換為鋰電池。

馬斯克還證實(shí)，特斯拉目前正在為其車輛開(kāi)發(fā)一款輕型的48V子系統(tǒng)。據(jù)悉，新架構(gòu)將用于所有的低電壓需求的汽車，并將比目前的系統(tǒng)更具成本效益。

“東方的神秘力量”

回到Model S Plaid搭載的鋰電池，對(duì)于這一跨時(shí)代的技術(shù)改進(jìn)，不少外媒進(jìn)行了報(bào)道與評(píng)論。

據(jù)全球最大新能源垂直媒體InsideEVs描述，“與標(biāo)準(zhǔn)的12V 電池相比，這個(gè)新電池看起來(lái)非常小且輕得多。我們堅(jiān)信，它的性能也將比標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池好得多，后者在許多情況下(和許多車型)死得太頻繁了。”

在InsideEVs看來(lái)，“12V鋰電池在電動(dòng)汽車中具有很多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗?jié)省空間、重量、具有更高的循環(huán)壽命和日歷壽命，更適合應(yīng)用。鉛酸電池適用于以高電流啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，而這在電動(dòng)汽車中是完全不需要的。”

具體數(shù)字是，這塊鋰電池相對(duì)鉛酸電池減重80%(-10kg)，體積減少60%。有媒體做了個(gè)比喻，“從半箱礦泉水的體積和重量縮小到兩瓶礦泉水的體積和重量。”

至于Model S Plaid搭載的新鋰電池的壽命幾何，目前沒(méi)有結(jié)論，理論上不會(huì)短。按照文章開(kāi)頭Mike Land的說(shuō)法——與汽車同壽命，而且這一說(shuō)法得到了馬斯克的點(diǎn)贊，說(shuō)明在壽命上肯定有驚喜。

從外媒公布的圖片來(lái)看，這塊鋰電池容量為6.9Ah，電芯排列方式為為1并4串(1P4S)，額定輸出功率99Wh。我從Model S Plaid的用戶手冊(cè)上獲取了這塊電池的電壓，為15.5V。

盡管外界議論紛紛，但在特斯拉看來(lái)，將鉛酸電池?fù)Q成鋰電池，核心還是希望改善這種低壓電池的生命周期，進(jìn)一步節(jié)省電動(dòng)車日常使用成本，以提高車主的使用便利性。

當(dāng)然，也有從性能角度來(lái)探討，認(rèn)為鋰電池的密度比鉛酸電池密度更有優(yōu)勢(shì)，在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，前者重量占優(yōu)，進(jìn)而提升續(xù)航和加速性能。

關(guān)于采用更輕的鋰電池帶來(lái)的性能提升，馬斯克講了一句黑色幽默，“如果你想造好一輛車，你首先要確保牛頓站在你這邊。”

至于這塊鋰電池是哪家給特斯拉提供的，大家也非常關(guān)注，我跟特斯拉中國(guó)相關(guān)人士做了溝通，對(duì)方表示并不清楚，他說(shuō)也許松下，也許LG新能源，也許寧德時(shí)代，這三家目前是特斯拉的電池供應(yīng)商。

新能源業(yè)內(nèi)資深人士朱玉龍對(duì)此也有撰文討論，但他只說(shuō)了一個(gè)“東方的神秘力量”，而以上三家都在東方，這一點(diǎn)不好辨別，然后他說(shuō)跟對(duì)方工程師(友人)有交流，最后又補(bǔ)了一句，“隨著基于電池技術(shù)在中國(guó)的迭代，再過(guò)個(gè)5年，估計(jì)國(guó)內(nèi)的圈子會(huì)主導(dǎo)不少全球最頂尖車型的零部件設(shè)計(jì)。”

所以結(jié)論大致就出來(lái)了，就是寧德時(shí)代。

其實(shí)這塊電池之前在網(wǎng)上被曝出來(lái)過(guò)，從一位曾參觀寧德時(shí)代總部展廳的網(wǎng)友披露的照片來(lái)看，該電池與特斯拉Model S Plaid這塊鋰電池的外觀十分相似，這無(wú)疑也證明了是寧德時(shí)代提供的。

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于寧德時(shí)代給特斯拉供應(yīng)低壓電池，有意外，也在意料之中。

在這塊電池裝到Model S Plaid之前，大家并不知道寧德時(shí)代還有這么個(gè)產(chǎn)品。至于在意料之中，那是因?yàn)樽?020年初特斯拉與寧德時(shí)代合作以來(lái)，雙方關(guān)系融洽，且日漸甜蜜，搭載寧德時(shí)代磷酸鐵鋰電池的Model 3月銷突破3萬(wàn)輛之后，另一款車型Model Y也旋即加入到磷酸鐵鋰陣營(yíng)。

作為中美兩個(gè)新能源領(lǐng)軍者，彼此內(nèi)心還是十分默契的。

開(kāi)辟新市場(chǎng)

去年夏天，我從淘寶購(gòu)買了一個(gè)手持小電風(fēng)扇，令我意外的是，這個(gè)風(fēng)扇用的是2170鋰電池，這應(yīng)該是我第一次在家用電器里看到可充電的鋰電池，想到這個(gè)，突然覺(jué)得再也不用買一堆干電池了。

今年4月21日，作為國(guó)內(nèi)鉛酸電池龍頭企業(yè)，駱駝股份對(duì)投資者披露，“公司新能源板塊已布局鋰電儲(chǔ)能，公司將推進(jìn)相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展。”

而作為世界上最大的鉛冶煉企業(yè)，今年6月2日，豫光金鉛對(duì)外表示，“鋰電池對(duì)鉛酸電池有一定的影響，短期內(nèi)鋰電池大規(guī)模替代鉛酸電池有限，不會(huì)有大的沖突。公司認(rèn)為，在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，將存在兩種產(chǎn)品持續(xù)共存的局面。”

這三個(gè)小故事帶來(lái)的啟示是，在占領(lǐng)新能源汽車市場(chǎng)后，鋰電池正加速向其它市場(chǎng)滲透。以電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)為例，自鋰電池2010年挺進(jìn)市場(chǎng)以來(lái)，到2019年，鋰電池兩輪車的市場(chǎng)份額占比已經(jīng)來(lái)到13.2%。

至于鋰電池是否會(huì)取締鉛酸電池，成為汽車的啟動(dòng)電池，目前來(lái)看還為時(shí)尚早，盡管三元鋰的各項(xiàng)性能秒殺鉛酸電池，奈何成本是硬傷。

據(jù)測(cè)算，在電動(dòng)自行車中，同等容量的電池，鉛酸電池比鋰電池便宜800-1000元。當(dāng)然，如果是電量需求更少的汽車啟動(dòng)電池，差價(jià)應(yīng)該不會(huì)有這么大。

而且，既然特斯拉已經(jīng)裝車了，而且還準(zhǔn)備給旗下車型全部換上，說(shuō)明在成本限制更小的豪華電動(dòng)車市場(chǎng)，鋰電池替代鉛酸電池的條件已經(jīng)成熟。不難預(yù)計(jì)，在特斯拉的強(qiáng)烈?guī)?dòng)下，其它電動(dòng)車品牌都會(huì)思考將鉛酸電池替換為鋰電池。

一個(gè)新市場(chǎng)，再一次被開(kāi)辟。