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大众汽车的电动化布局

 小毛HYL 2021-03-25

2016至2019年间,大众汽车是全球销量最大的车企,年均销售汽车超1000万辆,其野心是在2030年时仍旧占据全球第一的位置。

基于对2030年全球汽车市场的预判,大众汽车CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)决定将电动车在2030年大众欧洲销量中的目标占比,由30%调升到60%。

要实现这样的野心,大众至少需要做到两件事情:一是大幅提升自身的软件能力,二是确保巨量的电池供应。

3月5日,大众乘用车品牌CEO拉尔夫·布兰德施泰特(Ralf Brandtstätter)宣布“ACCELERATE战略”,加速向软件驱动、数字化和电动化转型。

仅过了10天,3月15日,迪斯携各业务板块负责人,用一场时长近2小时的Power Day发布会,向外界展示了公司电动化转型的总体规划。

这是一场完整梳理大众集团及其合作伙伴在电池、充电和能源领域的实力的全面“军演”。

操着德式口音的英语,大众的高管们在同为英文和德文单词的“Power”上做起了文章——既可将之理解为“电能日”与特斯拉“电池日”相区分,也可理解为德国汽车巨人向大西洋彼岸的美国友商秀出的“权威”和“力量”,还可理解为大众对自身全面投入电池和能源业务的“启动宣言”。

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此次发布会的主角托马斯·施马尔(Thomas Schmall),刚刚在2020年12月14日成为大众汽车集团董事会成员,负责包括动力电池和充电设施在内的零部件集团。

根据施马尔的介绍,大众的电动化战略将依靠两大支柱业务得以实现:电芯/电池系统,充电/能源管理。

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这两项核心业务将归属于施马尔领导的新建部门Powerhouse,这也将是继car.software之后,又一个新近成立的、于大众集团生死攸关的核心部门。

一、电池

深刻意识到规模效应对于电池产业的重要性,施马尔在发布会开场便大谈如何大量、快速地生产足够多的电池。

大众给出的解决方案是标准电芯(Unified Cell)——既然电池是最核心、成本占比最高的部件,何不将其做标准化处理,使用统一规格的“标准电芯”,再在电芯周围“包裹”上不同的底盘和车身,从而衍生出多种多样的车型?

令人熟悉的大众“模块化”味道。

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值得注意的是,电芯的“标准化”仅针对形状和尺寸,而对于不同细分车型,大众将灵活采用磷酸铁锂、镍钴锰、高锰无钴等不同的化学配方,以满足成本和性能方面的多样需求。

根据大众的计划,首批量产并投入使用的标准电芯将在Northvolt谢莱夫特奥(Skellefteå)工厂生产,首个搭载车型将于2023年推出;而预计到2030年,标准电芯将覆盖大众集团全系电动车型的80%——剩余的20%则将属于高端车、性能车等拥有特殊需求的产品。

成本方面,大众希望通过使用标准电芯,将入门级(磷酸铁锂)电池成本降低50%、高锰无钴电池成本降低30%,高镍三元等高端配方的成本下降空间则待定。

大众列出的降本构成,几乎是复制了特斯拉在2020年9月“电池日”上的方案——通过电芯设计、正负极材料、生产工艺和系统集成4个方面的改进,将电池成本降低50%以上。

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分看各降本项目的具体占比,大众与特斯拉在电芯设计(15%-14%)、正负极材料(20%-17%)和系统集成(5%-7%)方面的降本预期基本一致。

在生产工艺/制程方面,特斯拉通过自主设计针对4680圆柱电芯的专用生产线,将单线产能从当前的3GWh提高到惊人的20GWh,从而对电芯降本贡献达到18%。

与之相比,大众设定的10%降本幅度略为保守,随着“标准电芯”的投产和规模扩大,相信大众会针对制程工艺做出更大的优化。

发布会上,大众电池负责人Frank Blome对锂离子电池原理和正负极材料的功能颇做了一番科普,并表示在标准化形态下,电芯内部不同的化学成分才是其核心竞争力所在。大众列出的“磷酸铁锂-高锰-镍钴锰-硅基负极-固态锂金属”演进路线,代表了锂电领域的主流看法。

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作为整车集成商,大众手中的最大筹码是巨大的订单规模,和统一标准的电芯规格要求。“标准电芯”概念的确立,可说是整个Power Day发布会中最重要的信息,其将对全球动力电池供应格局产生深远的影响。

尽管施马尔表示,“标准电芯”在图中以方形电池展现并不代表着其最终形态一定是方形,但CTP(Cell to Pack)、CTC(Cell to Chassis/Cell to Car)设计理念对电芯壳体强度要求更高,与方形电池相比,以铝塑膜包装的软包电池面对这样的组装工艺并无优势。

考虑到LG化学陷入电池安全危机、SK创新在美国与LG的法律纠纷中败诉等因素,业界普遍认为,这两家韩国电池厂商将逐渐在大众的电池供应体系中式微。

此消彼长下,宁德时代凭借其811技术、CTP设计和成本等方面的优势,将有望成为大众最重要的电池合作伙伴之一。而由大众控股的另一个中国电池厂商国轩高科,则是大众押注磷酸铁锂技术的重要筹码。

除标准电芯之外,大众认为,实现大规模电池供应的另一个关键途径是打造电池全生命周期的商业闭环:从生产电芯到电池系统集成,在电动车上的“一次使用”,退役后作为储能电池的“二次使用”,直至电池材料回收再利用——掌控动力电池供应,意味着大众需要掌控这整个闭环。

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在电池产业链中,垂直整合是实现规模化生产和成本下降的最佳路径。

在此方面,特斯拉已经做出了示范:不仅已在美国弗里蒙特工厂搭建自主研发的试生产线,而且马斯克还时不时地喊话全球矿业公司,督促其多多开采镍矿锂矿,并承诺对环境友好、价格合理的优质材料“有多少就买多少”,丝毫不掩饰对动力电池全盘通吃的野心。

大众表示,由于电芯价值的80%来自采矿和原材料生产环节,因此大众将向价值链上游拓展,参与到电池材料领域。

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对于占整车成本高达25%以上的动力电池,任何头部整车厂都无法忍受受制于人的局面,因此大众自主生产电芯是迟早到来的局面,而Power Day是对这一计划的明确官宣。

电池产能方面,大众在发布会上仅就欧洲做了介绍:为实现2030年60%电动车渗透率的目标,大众预计仅欧洲市场便需要240GWh年产量——以Northvolt在谢莱夫特奥40GWh的规模计,大众共需在2030年建成6座同等规模的超级电池工厂。

其中的前2座工厂现已确定,分别是计划2023年投产的Northvolt谢莱夫特奥工厂,和计划2025年投产的Northvolt萨尔茨吉特(Salzgitter)工厂——Northvolt与大众的绑定关系由此可见一斑。

大众计划的第3座电池工厂将在西班牙、葡萄牙或法国巴斯克地区,投产时间为2026年,第4座则在东欧——拥有传统汽车工业的波兰、捷克和斯洛伐克均为候选,计划2027年投产。

剩余2座电池工厂选址待定,按当前节奏将于2028-2030年间建成投产。

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240GWh动力电池供应,约等于2020年全球动力电池总装机量的2倍、中国总装机量的4倍——这仅仅是大众一家车企在欧洲市场的电池需求量。

二、充电/能源

Power Day发布会的第二部分以充电和能源业务为主题。

该部分的介绍由大众中国CEO冯思翰开场,其对中国电动汽车市场的预测,以及大众在中国的布局值得关注:

通过引用中国工信部对2025年新能源汽车市场的预测,冯思翰认为中国市场2025年新能源汽车销量将为475万辆。

冯思翰表示,2025年大众计划在中国销售150万辆电动车,这意味着大众希望在2025年中国电动车市场中占据超过31%份额——与之对应的是,2020年南北大众销量之和市场份额约为18%。

为实现这一增长目标,冯思翰热情地介绍了大众集团在中国控股的两家新能源汽车公司——奥迪一汽和大众安徽,却对南北大众只字未提。

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回到充电话题:依据在中国市场的调研数据,大众表示当前用户中有50%认为充电不方便,50%认为电动车续驶里程过短,还有40%用户不具备安装家用充电桩的条件。此外,由于燃油车占位、疏于养护等原因,用户在公共充电桩的补能成功率仅为30%。

因此,充电体验与续驶里程、价格并列为三大阻碍电动车普及的原因。

这是老生常谈的问题,而大众的解决之道也并未区别于特斯拉、蔚来、小鹏等新兴车企——由车企自建快速充电桩,是解决前期用户充电焦虑的有效手段。

在中国,大众与星星充电、一汽和江淮汽车成立合资公司开迈斯(CAMS),计划于2021年底建造500座充电站、6000根充电桩,覆盖8座主要城市。

至2025年,开迈斯的计划是安装1.7万根充电桩,覆盖中国大部分主要城市。

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充电速度方面,开迈斯推出的超充桩将分120kW、180kW、300kW三步实现超高功率快充。

在北美,作为“排放门”事件的处罚条款之一,大众投资20亿美元成立Electrify America,自2018年建成首座充电站以来,Electrify America已建成超过560座充电站,在北美运营的充电站数量仅次于特斯拉排名第2位,并继续以4座/星期的建设速度快速增长,预计至2021年底建成超过800座充电站、3500根充电桩。

至2025年,Electrify America同样计划建成1.7万根超充桩。

在欧洲,大众与戴姆勒、宝马、福特于2017年合资成立超充站运营商Ionity,截至2020年底,Ionity共建成325座超充站,未能达到原计划的400座以上。

作为Ionity股东当中电动化转型最积极的车企,大众对Ionity的进展颇为不满,今年1月被德媒曝出希望寻求单独投资兴建充电网络的可能性。

此次发布会,大众在Ionity之外又一口气宣布了与意大利Enel、西班牙Iberdrola和英国BP三家能源巨头的合作,暂时缓解了大众在欧洲的充电桩焦虑。

根据大众与合作伙伴们的联合计划,预计2025年在欧洲的充电桩布设数量将达到当前的5倍,约达1.8万根——这一数字预计将占届时欧洲超充桩总量的1/3。

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在充电基础设施之外,大众对能源运营业务的畅想,虽距离现实更为遥远,但却是更具吸引力的部分。

根据大众充电及能源负责人Elke Temme介绍,由于缺乏储能设备,德国每年可再生能源弃电量达到6500GWh,相当于供270万辆电动汽车行驶1年的总电量(按每车每年1.5万公里计算)。

Temme介绍道,通过双向充电技术,电动车作为储能终端,将成为未来能源系统的关键组成部分,一辆续驶里程200公里的电动车储存的电力,约可供一个普通德国家庭5天生活用电;同时,从车上退役的动力电池可通过二次利用组成储能系统,从而避免弃风弃光造成的能源浪费。

事实上,大众展示的由电动汽车、储能电池、太阳能板和能源管理系统组成的智慧能源系统,与特斯拉现已实现的产品Model 3、Powerwall、Powerpack、Solar roof、Autobidder等具备的功能如出一辙。

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就在人们不满于大众对特斯拉的亦步亦趋时,在发布会末尾,施马尔祭出了大众Powerhouse的愿景和使命:“通过正确的能源管理和智慧储能系统,让免费充电在未来某天成为现实。”

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当每年有超过1000万辆搭载50kWh电池的汽车驶出生产线、驶入人们的生活时,我们身处其中的环境将会发生根本性的变化。

当每天行驶在城市和乡村道路上的汽车都变成了巨大的“充电宝”、随时能够为其他用电设施提供电能时,人类的能源传输、消费和交易体系,会出现翻天覆地的改变。

无论是固定式锂电储能装置,还是通过充电设施与电网连接的电动汽车,都可提供灵活的供电服务,这对于间歇式再生能源比例不断上升的电网,是宝贵的灵活性资源。协助平抑电力系统波动性、保持电网供需的实时稳定,其产生的价值将会通过市场得到兑现。

从另一方面看,每一辆电动汽车的电池状态、剩余电量等数据,对电力系统同样是富有价值的信息,因为可以根据这些数据预测每一辆车的充电时间,以及可供反哺电网的电力。通过掌握车辆电池数据,大众可在与能源公司、电网公司、微电网运营商等的合作中挖掘价值,并在变现后部分让利于车主。

因此,“免费充电”的愿景并非不可实现——准确地说,至少是部分可行的。

三、结语

对于未来以电驱动的全球汽车产业的形态,如果说,半年前的特斯拉“电池日”为业界打开了一斑窥豹的小窗,那么在此之后的任何跟进乃至模仿,都是值得被鼓励的。

作为全球汽车产业最大的巨无霸之一,迪斯掌舵下的大众集团,是“特斯拉模仿者联盟”中的优等生——这并非揶揄之辞,事实上,与丰田、通用、福特等巨头相比,大众有充分理由为自己当前的位置感到骄傲。

然而落后的局面并非朝夕间形成,追赶也不能一蹴而就。迪斯深知,大众需要摒弃“以当前的市场份额推算10年后的市场份额”的惯性思维,面对迅速发展的用户需求打造全新产品,以争取尽可能多的未来市场份额。

这是危险重重的任务,因为汽车产品开发周期长,往往今天的行为决定着3年乃至5年后的成败。而对规模庞大、组织臃肿的传统车企,困难更要加倍。

按照当前的合同,任期将在2023年截止的迪斯,需要争分夺秒地推动大众的全面电动化和软件驱动战略。

截至目前,迪斯的工作卓有成效,除未能如愿续约至2025年之外,他在大众每一个层面的变革和转型都在按计划推进。

但大众汽车的任务才刚刚开始。2021年初始,ID.3在欧洲销量不及预期,这将会使ID.4在中国和北美市场的表现背负更大压力。而以当前产品力判断,这些车型或能部分替代大众自身的燃油车存量市场,却并不足以与特斯拉Model Y正面竞争。

体态庞大的大众,刚刚完成转身,对准了正确的方向,此时要做的是坚定不移地向前迈步,若因外挫或内阻而踟蹰,落后的差距将被拉大。

电池的降本和大量供应,只是进入智能电动车市场竞争的基础门槛;要打造爆款产品,大众需要继续加大在软件能力方面的投入,不断推进ID系车型的升级,改善用户体验,增加销量;同时,在后续的Artemis、Trinity等车型上,实现座舱、自动驾驶、电池技术等方面的飞跃。

从另一方面看,大众的成败和推进速度,将牵动和影响众多产业链上下游玩家的命运,对世界上的其他传统车企、新势力友商、供应链企业、投资人、政府官员,以及各行各业的关注者们,会是巨大的冲击。

与丰田对全面电动化转型的踌躇相比,大众已经完全站在了快速推进燃油车向智能电动车替换的阵列中。智能电动车不再是一部分人的“玩具”,而是汽车产品的下一个形态。

在特斯拉完成了前期用户教育之后,大众希望成为那个制定标准、收获规模化市场的角色。

正如此前大众MEB平台和590电池模组引来其他车企和电池企业的跟进一样,若“标准电芯”取得成功,将同样会带动大量的跟进,从而有助于降低行业整体成本水平和规格适配难度。

对于绝大多数第三方电池厂商而言,进入大众等汽车巨头的供应体系并最终与之合并,或许是应对车企自造电池压力的最佳选项。

而在能源领域,一旦大众完成华丽转身,在2030年继续握有1000万辆级别的汽车销量,则任何一个能源企业都无法不将其看作强大的竞争对手,或合作伙伴。

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