无模组技术的推出将增强电池环节的议价,将改变产业格局

龙头企业推出 CTP 以来,正在影响产业生态的变化。对于模组概念的淡化,意味着动力电池 企业向电池包层面的深入渗透,而此前的产业模式主要是整车企业向电池企业购买电芯或模 组,电池包的设计主导权在整车企业手中。因此 CTP 技术的理念也体现电池企业对提升产业 话语权的诉求;同时 CTP 技术本身的降本增效较为显著,能够较好的弥补铁锂等较低比能电 池的短板,发挥其成本优势,从而增强铁锂电池的竞争优势,影响产业格局。

技术升级正在增强对下游议价。宁德时代意在提升下游议价权,CTP 将有利于工艺渗透、 稳定合作,但对较多应用软包的海外车企推广有难度。CATL 所开发的 CTP 技术在电芯 成本不增加的情况下实现一定的系统成本降幅,提升与整车企业的议价能力。在此过程 中,议价权能够提高的原因在于,技术渗透到电池包的设计、制造和售后维修方面。因 此,从商业合作角度看,将有利于和下游整车企业保持长期稳定的合作。但对部分海外 车企的推广较难,主要系车企较多采用软包三元,而软包在 CTP 技术中的固定有难度。然而 CTP 的竞争力或将吸引部分整车企业采纳方形产品。

集成大势所趋,是做减法,更是做加法

演进之中,简化环节减少用料是做减法,但本质是为了开发更加高效高性能的系统。在 CTP 的设计理念中,更高的成组效率是目标,因此开展去模组化,减少辅件;降本诉求下,冗余 功能、材料的去除也是重要的手段,特斯拉是具备竞争力的代表企业。在做减法的过程中, 能够发现产品的性能也在持续改善,更加集成化的系统代表着更先进的管控方式,是集成大 势之下做加法的体现。

高集成的下一步:CTC 技术

无模组技术仍然存在待改善的缺陷。1)模组做大,在制造层面的吊装、固定、维修方面难度 提高;2)单电芯的问题需要返回整个电池包,因此需考验电池稳定性和一致性;3)刀片电 池的制造环节到最终的成品率仍然需要观察和改进,商业成熟度较差。

渐进集约化,无模组后 CTC 技术已在酝酿。通过工艺的持续精进,使新能源汽车成本逐渐接 近燃油车,提升竞争力。在此过程中动力电池系统的设计至关重要。从电芯到模组,再到电 池包,在电池的结构设计上行业不断取得进步。CATL 基于整合理念,又推出 CTC 设计理念, 即 Cell to Chassis(电芯到整车底盘)。CTC 技术不仅会进行电池的重新布置,还会将三电 系统纳入,并通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。通过系统集成,使得成本 下降,重量减轻而提升续航(800-1000km),乘坐空间更大。CATL 项延火预计 2025 年前后 推出高度集成化 CTC 技术,2028 年前后有望升级为智能化 CTC 电动底盘系统。

电池与整车的集成,在应用层面挑战仍存。CTC 技术并非新概念,如电动车初创企业 Canoo 已开发滑板式独立底盘(仍有模组概念),而特斯拉的 S-平台、3-平台及大众的 MEB 平台也 有集成化的理念(仍保留电池系统 Pack)。但 CTC 在应用层面仍面临技术和商业难点:

技术上,电芯与底盘的集成过程中需要解决的关键问题之一是安全。电池包在底盘碰撞 中的承力演变至少历经 3 代,从不受力到纵向受力,再到纵向+横向受力。在 CTC 中, 碰撞中电芯与底盘均直接参与受力并发生形变,因此在保证安全的前提下实现集成的难 度进一步提升;

商业上,设计主导权存在博弈,而底盘行业望迎新模式。集约化的理念意味着产业链的 合作需要加强,在底盘之前,Pack 的设计主导便经历主导权的博弈,主动权逐渐回到整 车企业。在底盘设计上,整车企业历来是主导地位,电池企业的优势更小。因此电池企 业更好的方式是收购或控股底盘公司,而集成之下“电底盘“的出现有望重塑底盘行业, 通过底盘的独立开发,集成整车所需的大部分硬件,底盘的价值将进一步凸显。

集约化的代表:特斯拉优秀的垂直整合理念与实力

从特斯拉的电池系统升级窥探其优秀的产品竞争力,处处体现集约化理念。在新能源车与燃 油车的 PK 中,新能源车成本较高是一大劣势,因此特斯拉在推进产业发展的过程中注重降 本,而电池系统成本占整车比例高,所以是聚焦改善的部分。特斯拉主要的降本思想是不断做减法,以集成化的理念去除多余的零件,简化工艺,减少中间商环节:

技术升级时的大减法:持续的集成使得系统能够得到升级,并在升级过程中去掉冗余的 功能,例如 Model Y 的后车身铸造件、热泵系统等组件;

同一技术框架内的小减法:细小的创新持续积累,也能够发挥价值。电芯层面,切换到 具备成本竞争力的供应商,未来可能从外购转为自制;系统辅助器件层面,论证后进行 设计的变更,减少器件数量或重量,例如单模组配备两个柔性电路板(FPC)的原有方 案经改进后减少为一个 FPC。

特斯拉“电池日”展现其正向降本、垂直整合的决心与实力。在 2020 年 9 月 23 日召开的“电池 日”上,特斯拉充分展示了其在动力电池系统开发整合方面的技艺,公司预计 3 年内使每 kWh 电池成本下降 56%,续航里程提升 54%,单 GWh 产能投资成本减少 69%。公司的正向降 本垂直整合理念贯穿于材料改性与工艺精进之中:

电芯设计:开发无极耳技术,与常规的设计相比,能够减少电阻,降低整个电极长度上 的电流偏差,减少焦耳热,并提高散热能力。在此基础上能够缓解大圆柱带来的产热增 加问题,进而推出 4680 大圆柱电芯,能量增加 5 倍,续航可提升 16%;

电芯制造:优化各个工序,包括干电极技术、高速连续组装工艺、电子系统管理等,改 造后的单 GWh 投资将减少 75%,并且单 GWh 的产线占地面积将为原有的 1/10;

负极材料:采用冶金硅原料,表面使用弹性离子导电聚合物涂覆,并以高弹性粘结剂+电 极设计方式形成高强度网络,降低硅负极体积膨胀带来的循环性能下降等影响;

正极材料:高镍正极为趋势,2/3 的镍与 1/3 的锰认为是较合适的配比,同时根据不同 出行场景开发不同的正极产品。材料改性之外,以优化传统正极材料处理流程(无硫酸、 0 废水产出)+北美锂资源开发+正极金属回收循环利用模式进一步降本;

系统集成:在电芯集成到整车环节,应用大模组形式使结构更加紧凑,减重减零提升续 航;高度集成的电池+车身工厂将使单 GWh 投资成本下降 55%。

来源:DT新材料

新材料智库

王阳明是明代著名思想家、哲学家,在学术思想方面继承宋代大儒陆九渊,以自己的体悟加以完善,形成了独具一格的“心学”体系。

王阳明的思想一出世,便产生了巨大的反响,为当时萎靡消沉的社会灌输了生机与活力。

曾国藩曾评价说:“王阳明矫正旧风气,开出新风气,功不在禹下。”

几百年来,王阳明的思想影响了海内外无数人,张居正、曾国藩、章太炎、康有为等都从中受益。美国哈佛大学教授杜维明断言,21世纪是王阳明的世纪。

精选十句话,一起领悟哲人智慧

1、欲修身,先养心

心即理也,天下又有心外之事、心外之理乎?

译文:心即理。天下难道还有心外之事、心外之理吗?

万事万物都在人心理,这个世界上没有心外之物。

安顿好自己的心,修炼好这颗心,人才不至于被外物牵着鼻子走。

内心强大的人,无论外界如何动荡浑浊,依然澄明安宁。

2、心狭为祸之根,心旷为福之门

如今于凡忿懥等件,只是个物来顺应,不要着一分心思,便心体廓然大公,得其本体之正了。

译文:如今,对于愤怒等情绪,只要顺其自然,不过分在意,心体自会廓然大公,而实现本体的中正了。

一包盐倒入锅里,会把人咸死。

倒进湖里,却没有感觉。

同样一件事,对于内心强大的人而言云淡风轻。

对于内心弱小的人却是天塌地陷。

学会放宽自己的心,放大自己的视野,你的世界也会因此宽阔起来。

3、身外物不奢恋

然可欲者是我的物,不可放失;不可欲者非是我物,不可留藏。

译文:可以得到的,就是自己的,不能放弃。不可以得到的,就不是属于我的,不可以留藏起来。

人类获取物质是为了获得愉悦感,而不是为了获得负担。

如果获取外物反而牺牲了自己的幸福,那就是舍本而逐末了。

人活一世,活得是个心情。

身外之物,不必太多,够用就好。

只有不被外物牵绊,一个人才能真正意义上洒脱平和。

4、把世间当修行的道场

人须在事上磨炼做功夫乃有益。若只好静,遇事便乱,终无长进。那静时功夫亦差似收敛,而实放溺也。

译文:人必须在事上磨炼,在事上用功才会有帮助。若只爱静,遇事就会慌乱,始终不会有进步。那静时的功夫,表面看是收敛,实际上却是放纵沉沦。

我们总是祝福别人一世平安。

但是谁的人生没有坎坷困苦呢?

对于真正的智者而言,困苦不是灾难,而是契机。

唯有在事上磨练,唯有跨过千难万难,一个人才能真正成长起来。

不经风雨不见彩虹,不经风霜不闻梅香。

5、至诚胜于至巧

惟天下之至诚,然后能立天下之大本。

译文:唯有天下的至诚,方能确立天下的大本。

与人交往,靠的是一个“真”。

你真诚待人,别人才能真诚待你,这样才算是真交情。

与自己相处,靠的也是一个真。

糊弄别人容易,糊弄自己很难。

真诚对待自己,反省自己,一个人才能真正抵达自己。

6、志不立,天下无可成之事

志不立,天下无可成之事,虽百工技艺,未有不本于志者。

译文:志不树立,天下就没有可成功的事,即使是各种工匠技艺,也没有哪个不是靠志气才能学成的。

人这辈子只有几十年,短暂到来不及做第二件事。

选择一件事,把一件事做好,就已经很不容易了。

所以,必须明白自己的心意,找到自己的志向。

只有这样,一个人才能真正集中自己耗散的精力,去解锁那个人生唯一的答案。

7、去做才是孝

就如称某人知孝,某人知悌,必是此人已曾行孝行悌,方可称他知孝知悌,不成只是晓得说些孝悌的话,便可称为知孝悌。

译文:又如,我们讲某人知孝晓悌,绝对是他已经做到了孝悌,才能称他知孝晓悌。不是他只知说些孝悌之类的话,就可以称他为知孝晓悌了。

说和做是一回事,不存在知而不行。

只有去做了,才能算是真的知道,若是真的知道,则一定去做了。

知与行不是孤立的,二者相辅相成,缺一不可,共同绘制出完整的世界图景。

8、克己才是真功夫

人须有为己之心,方能克己;能克己,方能成己。

译文:人需要有为自己着想的心,才能克制约束自己;能够克制约束自己,才能成就自己。

克制自己,主要是克制自己的欲念。

欲念一多,人心就会散乱。

所以真正的功夫,就是懂得收束自己的内心。

化解内心的妄念,萃取出美好的良知,这就是修行的功夫。

9、路,尽管去走

如人走路一般,走得一段,方认得一段;走到歧路处,有疑便问,问了又走,方渐能到得欲到之处。

译文:好比人行路,走了一段才认识一段,到十字路口时,有疑问就打听,打听了又走,才能慢慢到达目的地。

万事开头难。

很多人一辈子没有成就,就是输在了开头上。

其实人生的路只要大胆去走就好了,不必思虑,不必顾念。

只要踏出了第一步,剩下的路慢慢就找到了。

敢于尝试,敢于实践,才有可能找到自己的路。

10、参破生死,尽性知命

人于生死念头,本从生身命根上带来,故不易去。若于此处见得破,透得过,此心全体方是流行无碍,方是尽性至命之学。

译文:人的生死之念,原本是从生身命根上带来的,因此不能轻易去掉。如果在此处能识得破、看得透,这个心的全体才是畅通无阻的,这才是尽性至命的学问。

古人云:死生亦大矣。

生死外无大事,一个人若是经历过生死,也就什么都活明白了。

不必担忧,不必焦虑。

人生是一个过程,有开始就有终结。

谁又知道,终点不是另一场开始呢?

修短随化,终期于尽。

人寿的长短随着造化而定,最后终将以生命的结束为最终结局。

坦然接受,欣然接纳。

顺其自然,应该终结的时候自然也就终结了,又有什么好忧虑的呢?

王阳明是明代著名思想家、哲学家,在学术思想方面继承宋代大儒陆九渊,以自己的体悟加以完善,形成了独具一格的“心学”体系。

王阳明的思想一出世,便产生了巨大的反响,为当时萎靡消沉的社会灌输了生机与活力。

曾国藩曾评价说:“王阳明矫正旧风气,开出新风气,功不在禹下。”

几百年来,王阳明的思想影响了海内外无数人,张居正、曾国藩、章太炎、康有为等都从中受益。美国哈佛大学教授杜维明断言,21世纪是王阳明的世纪。

精选十句话,一起领悟哲人智慧

1、欲修身,先养心

心即理也,天下又有心外之事、心外之理乎?

译文:心即理。天下难道还有心外之事、心外之理吗?

万事万物都在人心理,这个世界上没有心外之物。

安顿好自己的心,修炼好这颗心,人才不至于被外物牵着鼻子走。

内心强大的人,无论外界如何动荡浑浊,依然澄明安宁。

2、心狭为祸之根,心旷为福之门

如今于凡忿懥等件,只是个物来顺应,不要着一分心思,便心体廓然大公,得其本体之正了。

译文:如今,对于愤怒等情绪,只要顺其自然,不过分在意,心体自会廓然大公,而实现本体的中正了。

一包盐倒入锅里,会把人咸死。

倒进湖里,却没有感觉。

同样一件事,对于内心强大的人而言云淡风轻。

对于内心弱小的人却是天塌地陷。

学会放宽自己的心,放大自己的视野,你的世界也会因此宽阔起来。

3、身外物不奢恋

然可欲者是我的物,不可放失;不可欲者非是我物,不可留藏。

译文:可以得到的,就是自己的,不能放弃。不可以得到的,就不是属于我的,不可以留藏起来。

人类获取物质是为了获得愉悦感,而不是为了获得负担。

如果获取外物反而牺牲了自己的幸福,那就是舍本而逐末了。

人活一世,活得是个心情。

身外之物,不必太多,够用就好。

只有不被外物牵绊,一个人才能真正意义上洒脱平和。

4、把世间当修行的道场

人须在事上磨炼做功夫乃有益。若只好静,遇事便乱,终无长进。那静时功夫亦差似收敛,而实放溺也。

译文:人必须在事上磨炼,在事上用功才会有帮助。若只爱静,遇事就会慌乱,始终不会有进步。那静时的功夫,表面看是收敛,实际上却是放纵沉沦。

我们总是祝福别人一世平安。

但是谁的人生没有坎坷困苦呢?

对于真正的智者而言,困苦不是灾难,而是契机。

唯有在事上磨练,唯有跨过千难万难,一个人才能真正成长起来。

不经风雨不见彩虹,不经风霜不闻梅香。

5、至诚胜于至巧

惟天下之至诚,然后能立天下之大本。

译文:唯有天下的至诚,方能确立天下的大本。

与人交往,靠的是一个“真”。

你真诚待人,别人才能真诚待你,这样才算是真交情。

与自己相处,靠的也是一个真。

糊弄别人容易,糊弄自己很难。

真诚对待自己,反省自己,一个人才能真正抵达自己。

6、志不立,天下无可成之事

志不立,天下无可成之事,虽百工技艺,未有不本于志者。

译文:志不树立,天下就没有可成功的事,即使是各种工匠技艺,也没有哪个不是靠志气才能学成的。

人这辈子只有几十年,短暂到来不及做第二件事。

选择一件事,把一件事做好,就已经很不容易了。

所以,必须明白自己的心意,找到自己的志向。

只有这样,一个人才能真正集中自己耗散的精力,去解锁那个人生唯一的答案。

7、去做才是孝

就如称某人知孝,某人知悌,必是此人已曾行孝行悌,方可称他知孝知悌,不成只是晓得说些孝悌的话,便可称为知孝悌。

译文:又如,我们讲某人知孝晓悌,绝对是他已经做到了孝悌,才能称他知孝晓悌。不是他只知说些孝悌之类的话,就可以称他为知孝晓悌了。

说和做是一回事,不存在知而不行。

只有去做了,才能算是真的知道,若是真的知道,则一定去做了。

知与行不是孤立的,二者相辅相成,缺一不可,共同绘制出完整的世界图景。

8、克己才是真功夫

人须有为己之心,方能克己;能克己,方能成己。

译文:人需要有为自己着想的心,才能克制约束自己;能够克制约束自己,才能成就自己。

克制自己,主要是克制自己的欲念。

欲念一多,人心就会散乱。

所以真正的功夫,就是懂得收束自己的内心。

化解内心的妄念,萃取出美好的良知,这就是修行的功夫。

9、路,尽管去走

如人走路一般,走得一段,方认得一段;走到歧路处,有疑便问,问了又走,方渐能到得欲到之处。

译文:好比人行路,走了一段才认识一段,到十字路口时,有疑问就打听,打听了又走,才能慢慢到达目的地。

万事开头难。

很多人一辈子没有成就,就是输在了开头上。

其实人生的路只要大胆去走就好了,不必思虑,不必顾念。

只要踏出了第一步,剩下的路慢慢就找到了。

敢于尝试,敢于实践,才有可能找到自己的路。

10、参破生死,尽性知命

人于生死念头,本从生身命根上带来,故不易去。若于此处见得破,透得过,此心全体方是流行无碍,方是尽性至命之学。

译文:人的生死之念,原本是从生身命根上带来的,因此不能轻易去掉。如果在此处能识得破、看得透,这个心的全体才是畅通无阻的,这才是尽性至命的学问。

古人云:死生亦大矣。

生死外无大事,一个人若是经历过生死,也就什么都活明白了。

不必担忧,不必焦虑。

人生是一个过程,有开始就有终结。

谁又知道,终点不是另一场开始呢?

修短随化,终期于尽。

人寿的长短随着造化而定,最后终将以生命的结束为最终结局。

坦然接受,欣然接纳。

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