· 汽車十三行 ID：wzhauto2023 ·
慕尼黑向東北方向驅(qū)車一個(gè)小時(shí)，到達(dá)德國(guó)一座名為蘭茨胡特的城市，這里原本是寶馬最大的全球鑄件基地，現(xiàn)在是寶馬新世代車型核心部件的生產(chǎn)基地。一切關(guān)于寶馬新世代車型第六代電驅(qū)的故事精髓，都可以從這里開始講起。
好的技術(shù)是制造出來的，這是寶馬第六代大圓柱電池組首次全球亮相不斷強(qiáng)調(diào)的一句話。對(duì)中國(guó)人來說，似乎制造不是問題，那么我們就拿一個(gè)例子來解釋什么是制造的門檻。截止到目前，中國(guó)唯一搭載寧德時(shí)代電芯的新能源車企不超過 5 家，甚至更少，而這家號(hào)稱全世界三元電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高和規(guī)模最大的電池企業(yè)，正將自己的核心開發(fā)團(tuán)隊(duì)派駐到德國(guó)，與三星、遠(yuǎn)景和億緯鋰能共同學(xué)習(xí)吸收寶馬第六代圓柱電芯的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。像造燃油車動(dòng)力系統(tǒng)一樣，寶馬的電動(dòng)汽車電池標(biāo)準(zhǔn)也必須由自己制定，電池廠家按照這一標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)地化生產(chǎn)。其他車企與寧德時(shí)代的合作是供貨關(guān)系，寶馬和寧德時(shí)代是共創(chuàng)。
如何定義寶馬第六代圓柱電池的高度？負(fù)責(zé)寶馬前后六代電池開發(fā)負(fù)責(zé)人 Dr.Peter Lamp 形容，寶馬的圓柱電池解決的不只是性能參數(shù)創(chuàng)新問題，而是在達(dá)到動(dòng)力電池新的參數(shù)高度基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)耐久性更好，溫控能力更強(qiáng)，金屬材料運(yùn)用更少，成本更低。其他電動(dòng)車企未來可能只敢講 " 有和沒有 "，搭載第六代圓柱電池的寶馬新世代車型要講 " 好和不好 "。
一切的形容詞不如用事實(shí)說話，請(qǐng)跟隨我們的文字脈絡(luò)，來認(rèn)識(shí)、理解、感知寶馬第六代電驅(qū)的技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)邏輯。請(qǐng)帶著這句話去品讀其中的內(nèi)容，那就是 " 任何極致的創(chuàng)新，最終都要回歸到工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn) "。
何為大圓柱電池的開發(fā)邏輯？
Peter Lamp，2001 年加入寶馬至今，這位工程師的工作任務(wù)只有一個(gè)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為寶馬集團(tuán)研究更好的電池。從燃料電池系統(tǒng)到后來寶馬前后六代鋰離子電池的開發(fā)，Peter Lamp 都是親身經(jīng)歷者。
談及第六代圓柱電池的開發(fā)邏輯，他的回答是，在實(shí)現(xiàn)足夠好的性能參數(shù)基礎(chǔ)上，讓電池的溫控安全、充放電耐久性、電池原材料運(yùn)用效率、電池制造標(biāo)準(zhǔn)以及成本達(dá)到最優(yōu)，這是第六代圓柱電池的核心任務(wù)。說得直白些，這一代電池看的不只是參數(shù)，而是其他車企做不到的成本效率、安全標(biāo)準(zhǔn)，甚至是其他企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)無法達(dá)到的高標(biāo)準(zhǔn)。
第六代大圓柱電池
2 月 18 日，在德國(guó)寶馬蘭茨胡特工廠，寶馬第六代電池組首次對(duì)外亮相。和第五代電池包相比，第六代電池組整體對(duì)比體積更小、重量更輕、線束更集成，能量密度相比過去更大。
寶馬第六代電池電芯分為兩種型號(hào)，分別是 4695 和 46120。4695 電池直徑 46 毫米，高度 95 毫米，主要應(yīng)用于轎車產(chǎn)品。46120 電池直徑 46 毫米，高度 120 毫米。通常 46120 電池因尺寸更大，重量也會(huì)更重，未來將應(yīng)用于 SUV 等車型。
第六代圓柱電池正極混合材料
為了提升電池的能量密度，寶馬在第六代電池中增加了鎳和硅的比例，減少了 50% 的鈷和 20% 的石墨。由于鎳和硅的加入，提升了電池的能量和功率密度，使電池在提供更長(zhǎng)續(xù)航的同時(shí)，還能在更高負(fù)載下保持更強(qiáng)的輸出性能。
寶馬第六代圓柱電芯相比第五代電池，能量密度提升超過 20%，續(xù)航里程提升 30%，充電速度提升 30%，電池系統(tǒng)電壓平臺(tái)提高至 800 伏，高壓動(dòng)力電池電量從 10%-80% 的充電時(shí)間減少多達(dá) 30%。按照規(guī)劃，寶馬未來圍繞第六代電池組提供 75kWh、90kWh 和 105kWh 三種容量規(guī)格，可根據(jù)不同車型的續(xù)航需求進(jìn)行靈活配置。
寶馬第六代動(dòng)力電池
由于電池從方形變成圓柱，寶馬第六代電池組采用 CTP 封裝設(shè)計(jì)，取消了模組，將電池包的空間利用率提高 15%-20%。CTP 技術(shù)減少了模組的生產(chǎn)、組裝等環(huán)節(jié)，零部件數(shù)量可減少 40% 左右，降低了生產(chǎn)復(fù)雜度和成本，預(yù)計(jì)可使電池系統(tǒng)成本降低 10%-15%。
在電池集成上，寶馬采用 " 電池車身一體化 "（Pack to Open Body）設(shè)計(jì)，組合好的電池包作為車身的一部分被嵌入車輛底部，這種布局降低了車輛重心，使整車最佳 Cx 值得到了提升，改善了車輛的穩(wěn)定性和操控性。尤其在高速行駛或急轉(zhuǎn)彎時(shí)，能夠更好地控制車輛的姿態(tài)和反應(yīng)。至于外界討論的圓柱電池組中間的縫隙，由于處于技術(shù)保密，寶馬官方并沒有給出答案，但工程師回應(yīng)，圍繞電池溫控等問題，都會(huì)充分使用這些縫隙空間。
很多人疑惑，寶馬為何能夠順利批量生產(chǎn)大圓柱電池，而特斯拉卻無法做到這一點(diǎn)？有些人甚至認(rèn)為，寶馬第六代電芯參數(shù)提升相比特斯拉 4680 電池并沒有那么高，難度自然也就小得多。對(duì)于這種質(zhì)疑，在走訪寶馬電池各個(gè)單元部門后得到答案。相比軟件為核心的特斯拉，寶馬內(nèi)部不會(huì)刻意將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)參數(shù)對(duì)外公布。在長(zhǎng)鏈條的大宗消費(fèi)品制造規(guī)則中，從實(shí)驗(yàn)室到消費(fèi)者，中間必須結(jié)合供應(yīng)鏈、整車各方面部件、消費(fèi)者長(zhǎng)期使用耐久性以及汽車產(chǎn)品全生命周期綜合考慮汽車創(chuàng)新。寶馬圍繞圓柱電池的開發(fā)邏輯是，要做到極致的量產(chǎn)商業(yè)化完美產(chǎn)品，而不是將實(shí)驗(yàn)室的半成品直接對(duì)外公布。
寶馬集團(tuán)首席電池技術(shù)科學(xué)家 Dr.Peter Lamp
作為第六代電池開發(fā)負(fù)責(zé)人，Peter Lamp 曾發(fā)表過一篇圓柱電池電解液注入的論文，這篇文章通過與包括特斯拉 CTO 在內(nèi)全球頂級(jí)的電池技術(shù)專家交流，最終形成了一套整體解決方案。這篇論文的發(fā)布，給電池結(jié)構(gòu)形態(tài)的行業(yè)進(jìn)步做出巨大貢獻(xiàn)，特斯拉 CTO 曾向 Peter Lamp 表示，感謝寶馬在推進(jìn)世界的進(jìn)步。作為一家企業(yè)的技術(shù)開發(fā)負(fù)責(zé)人，在寶馬內(nèi)部，工程師的使命不只是提升自身產(chǎn)品商業(yè)護(hù)城河，而是要推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。也正因?yàn)?Peter Lamp 帶領(lǐng)寶馬電池技術(shù)團(tuán)隊(duì)做出的貢獻(xiàn)，他們也獲得了被稱為電池界 " 諾貝爾獎(jiǎng) " 的美國(guó)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)電池聯(lián)盟 ( NAATBatt ) 終身成就獎(jiǎng)。
BCCC、CMCC、CRCC 組成的寶馬電池閉合鏈條
造車從不是 " 一招鮮吃遍天 " 的技術(shù)。對(duì)一家百年車企而言，電動(dòng)汽車的電池參數(shù)只是技術(shù)的九牛一毛，實(shí)現(xiàn)從電池的研發(fā)、試生產(chǎn)到回收，形成閉合的技術(shù)創(chuàng)新體系，才是寶馬第六代圓柱電池的精髓。
位于慕尼黑的電芯技術(shù)能力中心（BCCC），專注于電池電芯技術(shù)研發(fā)，與 300 多家全球機(jī)構(gòu)合作開展約 43 個(gè)單產(chǎn)品創(chuàng)新項(xiàng)目。值得注意的是，作為電芯技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)源地，BCCC 的核心任務(wù)是將采購(gòu)、開發(fā)和生產(chǎn)等部門專家匯聚在一起，實(shí)現(xiàn)從材料采購(gòu)、電池設(shè)計(jì)到生產(chǎn)工藝的全流程協(xié)同，確保電池從研發(fā)到生產(chǎn)的順利推進(jìn)。
例如第六代圓柱電芯的研發(fā)，通過各領(lǐng)域的驗(yàn)證，寶馬最終決定電池采用更多的鎳和硅，強(qiáng)化了電池的溫控和穩(wěn)定性。電池陰極的鈷含量減少 50%，陽(yáng)極的石墨含量減少 20%。通過調(diào)整材料元素用量，在保證性能的同時(shí)，降低了材料成本。在 BCCC，沒有經(jīng)過全流程驗(yàn)證的技術(shù)都不會(huì)直接面對(duì)消費(fèi)者，在他們的開發(fā)體系中，沒有經(jīng)過制造驗(yàn)證的技術(shù)，如果直接導(dǎo)入市場(chǎng)，那是在將驗(yàn)證工作交給一無所知的消費(fèi)者。
電芯技術(shù)能力中心：電極漿料的配制與混合
研發(fā)進(jìn)入到全球批量生產(chǎn)之前，位于德國(guó)帕斯多夫的寶馬電芯制造能力中心（CMCC），擔(dān)負(fù)制定寶馬電池制造標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。CMCC 團(tuán)隊(duì)不僅驗(yàn)證最新的電池制造工藝，還通過五步流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。從配料混合到最終充電檢查，CMCC 確保每一顆電池技術(shù)都能夠達(dá)到嚴(yán)苛與高效的試生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。通過 CMCC 的標(biāo)準(zhǔn)制定，寶馬第六代鋰離子電池包的零部件減少了 40%，簡(jiǎn)化了電池包的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)流程，生產(chǎn)效率提升 50%，降低生產(chǎn)過程中的人力、物力和時(shí)間成本，使電池包的整體成本大幅下降。
電芯制造能力中心：繞制電池芯卷
寶馬還通過 CMCC 與全球知名固態(tài)電池企業(yè) Solid Power 等合作伙伴合作，推進(jìn)全固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)。在先進(jìn)技術(shù)的開發(fā)和驗(yàn)證上，寶馬不會(huì)只做某一個(gè)技術(shù)路線，而是做的遠(yuǎn)比說的更多。CMCC 讓寶馬最先進(jìn)的電池技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，用高標(biāo)準(zhǔn)在全球與寧德時(shí)代、億緯鋰能、遠(yuǎn)景和三星等企業(yè)開展本土化的電池批量生產(chǎn)。
生產(chǎn)和使用只是過程，一家電動(dòng)整車企業(yè)必須為每一塊電池的全生命周期負(fù)責(zé)。寶馬的第六代電池回收，完全是包括中國(guó)在內(nèi)所有新能源整車企業(yè)的教科書，這本教科書的老師名字叫做 CRCC。位于下巴伐利亞州基希洛特的寶馬電芯回收能力中心（CRCC）將于 2025 年投入使用，它致力于實(shí)現(xiàn)電池的直接回收工藝。除了在德國(guó)，寶馬與華友鈷業(yè)、清華大學(xué)在中國(guó)也同樣開展 CRCC 電池材料的循環(huán)利用，確保每一塊電池不給任何一塊地球的土地帶來污染和資源浪費(fèi)。
電芯回收能力中心：電池單元的原材料循環(huán)利用
一塊電池，在別人眼里是 " 賺錢的工具 "，它最大的價(jià)值就是參數(shù)帶給消費(fèi)者的吸引力。但在寶馬開發(fā)第六代電池的過程中，電池是決定一家電動(dòng)汽車企業(yè)全生命周期的基石，不僅不能出錯(cuò)，還要為全球的能源和環(huán)境想的更多。不做數(shù)據(jù)的 " 奴隸 "，讓技術(shù)服務(wù)于更具品質(zhì)的社會(huì)，這是寶馬開發(fā)第六代電池的核心立意。
100 億投資沈陽(yáng)第六代電動(dòng)技術(shù)工廠的含金量
通過制定研發(fā)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，寶馬第六代電芯秉承全球化在當(dāng)?shù)貫楫?dāng)?shù)氐纳a(chǎn)模式。寶馬計(jì)劃在全球范圍建立六座圓柱電池超級(jí)工廠，總產(chǎn)能達(dá)到 120GWh。相比第五代電池全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，第六代電池生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)增加了美國(guó)伍德拉夫、墨西哥圣路易斯波羅西、德國(guó)伊爾巴赫、匈牙利德布勒森、中國(guó)沈陽(yáng)。
第六代電池生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至 10 個(gè)工廠
在這些超級(jí)工廠中，中國(guó)是寶馬第六代電驅(qū)的核心布局市場(chǎng)。2023 年，寶馬向沈陽(yáng)基地投資 100 億元，啟動(dòng)了新世代車型配套的第六代動(dòng)力電池項(xiàng)目。100 億元意味著什么？自 2019 年至今，外國(guó)車企在中國(guó)百億級(jí)投資十分稀有，對(duì)于單一技術(shù)投資更是鳳毛麟角。按照 100 億投資估算，寶馬計(jì)劃在沈陽(yáng)建設(shè)占地 24 萬(wàn)平方米的工廠，相當(dāng)于每平米投資額接近 4.2 萬(wàn)元。對(duì)比僅為 383 元每平米的沈陽(yáng)沈北新區(qū)近期工業(yè)用地起始價(jià)，這一投資價(jià)值可想而知。
中國(guó)沈陽(yáng)第六代電池超級(jí)工廠鳥瞰圖
在中國(guó)為中國(guó)，這句話最早起源于寶馬，但人們鮮為人知的是，中國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步背后，寶馬的身影不可忽視。2011 年，寧德時(shí)代剛剛進(jìn)入動(dòng)力電池行業(yè)的第一個(gè)合作伙伴就是寶馬。正是因?yàn)閷汃R將 800 頁(yè)德文技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入寧德時(shí)代，并將工程師派駐到生產(chǎn)線 2 年之久，才有了后來寧德時(shí)代在動(dòng)力電池的飛速發(fā)展。至今，寧德時(shí)代許多核心技術(shù)人員，都或多或少與寶馬有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。有人形容，寧德時(shí)代壯大的背后，寶馬如影隨形。
寶馬在中國(guó)攜手供應(yīng)商伙伴推進(jìn)大圓柱電芯大規(guī)模量產(chǎn)
2025 年，寶馬圍繞第六代圓柱電芯制定的標(biāo)準(zhǔn)，寧德時(shí)代正在為大批量量產(chǎn)作最后的準(zhǔn)備。和其他新能源車企單純采買寧德時(shí)代電池或電池生產(chǎn)線不同，寶馬與寧德時(shí)代是技術(shù)創(chuàng)新的合作者，突破了所謂的電池專線概念，讓雙方在進(jìn)步中形成更緊密的供應(yīng)鏈關(guān)系。
除了寧德時(shí)代，寶馬從 2020 年開始與億緯鋰能展開同樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合作。接下來，寶馬第六代電芯將由億緯鋰能在匈牙利生產(chǎn)布局。寶馬不僅為中國(guó)市場(chǎng)帶來足夠先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，還將自身技術(shù)與中國(guó)企業(yè)一同，從本土走向全球，成為寶馬全球合作商。
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