小鵬汽車的電池技術(shù)路線從圓柱轉(zhuǎn)向軟包

引言：小鵬汽車和我是很有緣分的一家新造車企業(yè)，在幾位創(chuàng)始人剛開(kāi)始出發(fā)的時(shí)候，那時(shí)候還取名叫桔子汽車。有很多的故事和精力，經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，也走了一些彎路。在電池系統(tǒng)方面就存在從圓柱電芯轉(zhuǎn)向方殼和軟包的路線。我想分為兩篇，上篇主要針對(duì) G3 的轉(zhuǎn)變，下篇主要針對(duì) P7 的高低配的選擇。?

各個(gè)車企 EE 架構(gòu)的驅(qū)動(dòng)要素

圖 1 小鵬的 G3 電池技術(shù)路線

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01 早期的圓柱動(dòng)力系統(tǒng)

小鵬汽車的電池技術(shù)，一開(kāi)始的定位是從 Tesla 的模組設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)、仿和提高。本質(zhì)的問(wèn)題是特斯拉依靠一番打拼有了非常穩(wěn)定的電芯供應(yīng)商，在超級(jí)工廠的建設(shè)中，出人出技術(shù)出錢。對(duì)小鵬汽車來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)層面可以參考、對(duì)比、改造和優(yōu)化，主要是后集成了液冷管，保險(xiǎn)絲等關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)部件的防火要求進(jìn)行分配，將阻燃的要求放進(jìn)去，落到實(shí)處的制造得需要 Pack 供應(yīng)商。在電芯的選取上面，現(xiàn)在分為比克的 NCM 還有德朗能的 NCA，還有一個(gè)聯(lián)動(dòng)天翼（松下的國(guó)內(nèi)對(duì)接口子）做 NCA。?

備注：公告數(shù)據(jù)庫(kù)里面有一款用了鵬輝能源的?

表 1 推薦目錄下的動(dòng)力系統(tǒng)的配置

電池選區(qū)的策略在這里有幾個(gè)問(wèn)題：?

1） 三種電池的特性是有差異的，特別是安全性設(shè)計(jì)，在不同特性的電池上是否足夠有效，是需要花費(fèi)很多的功夫的。這種選擇可以看作一種防御策略，實(shí)際所有的圓柱電芯的選用實(shí)際的比例為如下圖所示，圓柱的電芯的選擇相比主要的新造車企業(yè)的方殼電芯的選擇，對(duì)集成工藝的穩(wěn)定性還有 BMS 的 SOC 精度和保護(hù)限制要求比較高，真正上量在跑，馬上會(huì)有壓力。

圖 2 比克和聯(lián)動(dòng)天翼的選用比例?

2） 電量不夠 使用原有的 18650 電芯，是個(gè)很大挑戰(zhàn)，即使使用松下的 NCA 最大的擴(kuò)充也只有 50.5kWh，隨著自主車企全面進(jìn)入 400 公里，不到 400 公里的 G3 被詬病里程少就很麻煩。所以在這里程這件事情上，直接促使小鵬做了一個(gè)戰(zhàn)略決策，從原有的圓柱電芯的技術(shù)路線切換到方殼和軟包兼容的標(biāo)準(zhǔn)模組上來(lái)。我們可以翻閱早期小鵬汽車所做的專利，大部分都是圓柱電芯相關(guān)的工藝路線。?

表 2 G3 版本對(duì)比

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02 方殼和軟包技術(shù)路線

在里程數(shù)還有動(dòng)力總成配置的方面，小鵬汽車在動(dòng)力總成來(lái)說(shuō)走了一條相對(duì)特殊的技術(shù)路線，與大多數(shù)的傳統(tǒng)車企的技術(shù)路線并不一致。因此在動(dòng)力電池成本大幅下降的同時(shí)，沒(méi)有享受到這個(gè)紅利，事實(shí)上從 18650 的 tesla 早期的模組設(shè)計(jì)，切換到類似 Model 3 的長(zhǎng)模組這個(gè)需要很大的挑戰(zhàn)。如下圖所示，G3 的這款車，早期是圍繞類似 Model X 的矮 Pack 設(shè)計(jì)的，所以切換到方殼以后，為了盡可能利用空間，也嘗試了在前排堆模組。而且為了有更好的一家，在標(biāo)準(zhǔn)模組上也導(dǎo)入了一家戰(zhàn)略的軟包供應(yīng)商，在 G3 和 P7 上都實(shí)現(xiàn)了雙供。在這里倒逼決策者的主要因素是成本、能量密度（補(bǔ)貼系數(shù)）還有電池能能（代表車輛的里程和與之對(duì)應(yīng)的車型競(jìng)爭(zhēng)力）。?

圖 3 2019 和 2020 年 G3 的電池系統(tǒng)對(duì)比?

而在 P7 上則從 148mm 的電芯切換到 220mm 的電芯，但是為了考慮到轎車的設(shè)計(jì)，電芯的高度從 103mm 降低到 84.5mm，也就是 PPE 的設(shè)計(jì)目標(biāo)規(guī)格。?

圖 4 P7 的電池專利示意圖?

小結(jié)：我覺(jué)得小鵬汽車的技術(shù)轉(zhuǎn)向，在一段時(shí)間里面承受了很大的壓力，當(dāng)時(shí)車主在舉著旗子是很難受的事情，但是切換過(guò)后整體的 G3 的競(jìng)爭(zhēng)力跟上了 2020 年整體進(jìn)步的節(jié)奏，有時(shí)候路是必須要去選的，到 P7 這點(diǎn)能把能耗降低，電池系統(tǒng)變化帶來(lái)的設(shè)計(jì)紅利功不可沒(méi)