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，那一刻對他的話(huà)深以為然，因為在他話(huà)音剛落，特斯拉的壓鑄車(chē)身、馬斯克睡在車(chē)間解決Model 3產(chǎn)能問(wèn)題等一系列工程畫(huà)面閃現在我的腦海中。

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

美國時(shí)間6月10日晚，特斯拉Model S 的改款車(chē)型Model S Plaid正式上市交付，盡管新車(chē)外觀(guān)較現款變化不大，但性能和技術(shù)絕對是跨時(shí)代的。

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

熟悉特斯拉的Mike Land 對此亦表示認可，他在推特上也對特斯拉這一技術(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)趨勢嗎?

大勢所趨

據劉廣林著(zhù)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，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Global Market Insights公布的數據顯示，2019年全球鉛酸蓄電池市場(chǎng)規模達578億美元，同比增長(cháng)6.8%。

鉛酸電池被大肆用于內燃機汽車(chē)、飛機發(fā)動(dòng)機的起動(dòng)，電動(dòng)兩輪車(chē)的動(dòng)力電池，等等。由于當前電動(dòng)汽車(chē)的電氣架構來(lái)源于內燃機汽車(chē)，所以當前幾乎所有新能源車(chē)的啟動(dòng)電池仍然是鉛酸電池。

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

一般鉛酸電池的設計壽命是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(chē)車(chē)主甚至吐槽，有時(shí)一年更換多達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(cháng)，這也是162年來(lái)人類(lèi)都未能解決的世界難題——鉛酸電池的“不可逆硫化”。

數據顯示，一般鉛酸電池的循環(huán)壽命次數為300-500次，這與新能源汽車(chē)里面的鋰電池差太遠，后者基本都在2000次循環(huán)以上，高者大概有5000次續航。

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(chē)對低壓電需求加大，將鉛酸電池換成鋰電池裝進(jìn)智能電動(dòng)車(chē)，成為了新能源行業(yè)實(shí)質(zhì)上的趨勢。

不過(guò)，雖然新世紀的大門(mén)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(cháng)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(chē)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(chē)輛開(kāi)發(fā)一款輕型的48V子系統。據悉，新架構將用于所有的低電壓需求的汽車(chē)，并將比目前的系統更具成本效益。

“東方的神秘力量”

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

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

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

具體數字是，這塊鋰電池相對鉛酸電池減重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)有結論，理論上不會(huì )短。按照文章開(kāi)頭Mike Land的說(shuō)法——與汽車(chē)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(hù)手冊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)，將鉛酸電池換成鋰電池，核心還是希望改善這種低壓電池的生命周期，進(jìn)一步節省電動(dòng)車(chē)日常使用成本，以提高車(chē)主的使用便利性。

當然，也有從性能角度來(lái)探討，認為鋰電池的密度比鉛酸電池密度更有優(yōu)勢，在實(shí)現功能的同時(shí)，前者重量占優(yōu)，進(jìn)而提升續航和加速性能。

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(chē)，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，我跟特斯拉中國相關(guān)人士做了溝通，對方表示并不清楚，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商。

新能源業(yè)內資深人士朱玉龍對此也有撰文討論，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)跟對方工程師(友人)有交流，最后又補了一句，“隨著(zhù)基于電池技術(shù)在中國的迭代，再過(guò)個(gè)5年，估計國內的圈子會(huì )主導不少全球最頂尖車(chē)型的零部件設計。”

所以結論大致就出來(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(guān)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(guān)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)，對于寧德時(shí)代給特斯拉供應低壓電池，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，那是因為自2020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(xiāo)突破3萬(wàn)輛之后，另一款車(chē)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，彼此內心還是十分默契的。

開(kāi)辟新市場(chǎng)

去年夏天，我從淘寶購買(mǎi)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(mǎi)一堆干電池了。

今年4月21日，作為國內鉛酸電池龍頭企業(yè)，駱駝股份對投資者披露，“公司新能源板塊已布局鋰電儲能，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，豫光金鉛對外表示，“鋰電池對鉛酸電池有一定的影響，短期內鋰電池大規模替代鉛酸電池有限，不會(huì )有大的沖突。公司認為，在未來(lái)一段時(shí)期內，將存在兩種產(chǎn)品持續共存的局面。”

這三個(gè)小故事帶來(lái)的啟示是，在占領(lǐng)新能源汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)的啟動(dòng)電池，目前來(lái)看還為時(shí)尚早，盡管三元鋰的各項性能秒殺鉛酸電池，奈何成本是硬傷。

據測算，在電動(dòng)自行車(chē)中，同等容量的電池，鉛酸電池比鋰電池便宜800-1000元。當然，如果是電量需求更少的汽車(chē)啟動(dòng)電池，差價(jià)應該不會(huì )有這么大。

而且，既然特斯拉已經(jīng)裝車(chē)了，而且還準備給旗下車(chē)型全部換上，說(shuō)明在成本限制更小的豪華電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，鋰電池替代鉛酸電池的條件已經(jīng)成熟。不難預計，在特斯拉的強烈帶動(dòng)下，其它電動(dòng)車(chē)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。