您是否記得，特斯拉大吹特吹的大圓柱電池，是什么時候發(fā)布的？

答案是：2020年9月。

4年過去，2024年9月，特斯拉宣稱已經(jīng)生產(chǎn)出1億顆4680電池。

1億顆聽起來很多，但其實1輛Cybertruck（參數(shù)丨圖片）就需要1366顆4680電池，加上其中有大量測試占用，實際上特斯拉大圓柱電池遠遠沒有達到預(yù)期的產(chǎn)量。

2024年，號稱擁有200萬輛訂單的Cybertruck，僅交付不到5萬輛，主要原因，就是4680電池供應(yīng)不上。

路透社甚至報道說，寧德時代董事長曾毓群評價特斯拉的大圓柱電池“將永遠不會成功”。

大圓柱電池真的不行了嗎？

特斯拉之外，另一家押寶大圓柱電池的車企，是寶馬集團。

寶馬集團即將于2025年底推出新世代車型——這是寶馬集團面對智能電動時代全力一搏的大殺器。而新世代車型都將采用大圓柱電池，以支持寶馬電動汽車的性能和體驗。

寶馬新世代車型即將推出

時鐘滴答作響，寶馬新世代車型正式上市的時間臨近，大圓柱電池會再次“遲到”嗎？

就在2月21日，寶馬集團全面發(fā)布全新一代eDRIVE電驅(qū)技術(shù)，第六代電池、電機、電控技術(shù)“王炸”亮相，給消費者帶來性能、體驗“飛躍”式的提升。

尤其是大圓柱電池，相較第五代電池，能量密度提升20%，支持寶馬新世代電動汽車?yán)m(xù)航里程增加30%，充電速度提升30%。第六代電驅(qū)整體能效提升20%，成本降低40%-50%。

而且，寶馬強調(diào)，大圓柱電芯大規(guī)模量產(chǎn)正在穩(wěn)步推進。在這過程中，中國供應(yīng)商要扮演重要角色，寧德時代和億緯鋰能將是寶馬大圓柱電芯規(guī)模量產(chǎn)的兩家主力供應(yīng)商。

2月17日-18日，《電動汽車觀察家》也在慕尼黑寶馬集團電池制造能力中心，參觀了其大圓柱在其試制工廠的制造全過程，并且和寶馬負責(zé)生產(chǎn)的董事、首席電池專家和一線員工等等做了交流。

從上到下，寶馬電池相關(guān)的人士都說：為新世代車型，我們準(zhǔn)備好了。

也許，不是大圓柱電池不好做，只是特斯拉的不好做。

01

都做大圓柱，理念不一樣

寶馬不是電芯生產(chǎn)商，但是供應(yīng)商的電芯做成什么樣，達到什么要求，都由寶馬說了算。

寶馬定義的大圓柱電芯，和特斯拉的略有不同。

直徑都一樣，是46毫米，但是，寶馬的大圓柱電池更高，一款是95毫米（4695），一款是120毫米（46120），比特斯拉的4680高一些。

為什么要用兩種電芯？

寶馬工程師表示，寶馬有很多車型，盡管他們也考慮過只用一種電芯，但最終還是兩種更能匹配諸多車型的需求。

具體到電芯性能上，寶馬沒有公布任何參數(shù)，只是和第五代相比時說——能量密度提升20%，續(xù)航里程增加30%，充電速度提升30%（10分鐘充300公里），甚至在部分車型上表現(xiàn)更優(yōu)。

這和特斯拉2020年就“吹的牛”比，并不夠“炸裂”。特斯拉當(dāng)時稱，采用4680電池以后，能量是此前的5倍、續(xù)航增加16%，功率提升6倍。

更有意思的是，寶馬的供應(yīng)商之一億緯鋰能，在2022年底發(fā)布的大圓柱電池，反而要“炸裂”得多：電芯能量密度350wh/kg，可實現(xiàn)9分鐘超充。

電池包層面億緯鋰能自己研發(fā)的“π”電池系統(tǒng)，電池包能量密度高達260wh/kg，同樣支持9分鐘超充。

顯然，要么是寶馬集團選用的電芯標(biāo)準(zhǔn)比較高，并不單純追求能量密度和快充倍率，從而擁有更好的穩(wěn)定性和安全性；要么是寶馬希望把“王炸”留到車型上市之時。

此外，技術(shù)層面，特斯拉要“顛覆”，一開始負極用了干法，并且最近也在嘗試正極用干法制備，而寶馬的是傳統(tǒng)的濕法工藝。干法工藝，是將正負極活性物質(zhì)在固態(tài)粉末狀態(tài)直接搟磨到集流體上，省去了加入溶液再涂布的過程，但是難度極高，也是特斯拉4680電池難產(chǎn)的原因之一。路透社有報道稱，這一環(huán)節(jié)特斯拉失效率一度高達70%-80%，而傳統(tǒng)工藝只有2%。

還有，兩者都是無極耳的設(shè)計，也就是將正負極集流體與蓋板／殼體直接連接，能夠成倍增大電流傳導(dǎo)面積、縮短電流傳導(dǎo)距離——使得電池能有很強的快充能力。

特斯拉的無極耳設(shè)計

不過，特斯拉集流體很可能還經(jīng)過了裁切，而寶馬大圓柱看起來是直接被壓平，然后用激光焊接的。

材料層面，特斯拉和寶馬應(yīng)該都是高鎳三元。負極，特斯拉電池日上介紹的是前所未有的生硅負極，而寶馬是石墨摻硅——同樣的，寶馬再次選擇了更加穩(wěn)健的路線。

在電芯的基礎(chǔ)上，寶馬和特斯拉成組、上車的技術(shù)方案也不一樣。特斯拉是CTC，電芯直接放置到汽車底盤上，再一次地，特斯拉追求極致的方案。

但是，寶馬的方案聽起來過于保守，首先是CTP，沒有模組，電芯直接成組為電池包，而后通過“電池車身一體化”（Pack to Open Body），使電池包與車身結(jié)構(gòu)融合為整體。

寶馬第六代電池包

兩者的最終效果是類似的：電池包（或電池艙）更薄、重量更輕、能量密度更高，一方面續(xù)航更長，另一方面給客戶提供更大車內(nèi)空間，并且有更低的車輛重心，更優(yōu)的空氣動力學(xué)表現(xiàn)，也就有更好的駕駛樂趣。

但從生產(chǎn)角度來說，特斯拉的方案適合單一車型、超大規(guī)模生產(chǎn)，垂直整合模式；而寶馬的方案更適合與供應(yīng)商協(xié)作，并且多個車型協(xié)同，以及量產(chǎn)爬坡和流程的把控。

在電池管理系統(tǒng)方面，寶馬打造了一套高度智能的“控制中樞”——“能量智控系統(tǒng)”（Energy Master）。這套系統(tǒng)由寶馬自主研發(fā)，像一個小書包，位于電池包頂部，能夠全局掌管高低壓電源以及電池數(shù)據(jù)，同時對電機和整車電氣系統(tǒng)能量供給進行智能精準(zhǔn)調(diào)控。

寶馬能量智控系統(tǒng)

該系統(tǒng)支持整車遠程實時升級，更迭軟件系統(tǒng)，保持客戶體驗與時俱進。

這個“小書包”將于今年8月在寶馬蘭茨胡特工廠進行投產(chǎn)。《電動汽車觀察家》在蘭茨胡特工廠參觀了正在試生產(chǎn)的產(chǎn)線。

這一智控系統(tǒng)，沒有被整合到電池包里面，而是在電池包后側(cè)上方，最后會大概位于電動汽車后排座椅下方。《電動汽車觀察家》的理解是，控制系統(tǒng)和電池包分離，有助于安全性，在電池包發(fā)生熱失控時，仍能相對安全；另外，智控系統(tǒng)可以模塊化生產(chǎn)，匹配不同的車型（該系統(tǒng)支持400V和800V平臺）。

最終，在進度方面，不僅寶馬電池制造能力中心跑通了大圓柱生產(chǎn)，蘭茨胡特跑通了電池包智控系統(tǒng)，而且寶馬的供應(yīng)商寧德時代和億緯鋰能已經(jīng)產(chǎn)出了小批量的大圓柱電池。

利用供應(yīng)商的大圓柱電池，寶馬沈陽工廠等已經(jīng)在2024年年底開始試生產(chǎn)電池包。裝配這一電池包的新世代車型已經(jīng)在做上市前的測試。

寶馬新世代車型2025年亮相、預(yù)計2026年大規(guī)模量產(chǎn)，大圓柱電池在寶馬和供應(yīng)商的努力下，有望實現(xiàn)業(yè)界首次真正大規(guī)模量產(chǎn)裝車，攻克這一業(yè)界的世界難題。

02

有駕駛樂趣的電驅(qū)動

近日，寶馬集團新時代駕趣概念車在美國完成了巔峰測試，動力性能設(shè)定高達18000牛米扭矩。

寶馬沒有公布這一“逆天”的動力如何實現(xiàn)，但是，其基礎(chǔ)，肯定是第六代eDRIVE電驅(qū)系統(tǒng)。

寶馬第六代電驅(qū)，采用的電機有了新變化。

后驅(qū)依然是主驅(qū)動，采用了第五代就用了的勵磁同步電機技術(shù)（EESM）；前電機，則引入了異步電機（ASM），通過電機組合進一步提高性能與效率，為客戶帶來更卓越的電動駕駛體驗。

寶馬第六代勵磁同步電機

勵磁同步電機在此前的寶馬車型上已經(jīng)經(jīng)過驗證，其特點是，轉(zhuǎn)子勵磁強度能夠根據(jù)實時的車輛負載條件進行最佳調(diào)整，并且在高轉(zhuǎn)速階段依然能保持穩(wěn)定的動力輸出，使客戶的每一次操控都具有出色的動力和能效水平。

相對第五代的勵磁電機，第六代大幅提高了系統(tǒng)效率和功率密度，尤其針對全新的800V平臺進行全面重新設(shè)計，并且逆變器采用碳化硅（SiC）半導(dǎo)體技術(shù)。同時，齒輪箱結(jié)構(gòu)升級降低了摩擦損耗、提升了效率，并且進一步優(yōu)化了靜謐性。

前驅(qū)的異步電機

新推出的異步電機設(shè)計則更為緊湊，具有高適應(yīng)性、高可靠性優(yōu)勢，將安裝于配備BMW xDrive的新世代車型前橋上。

全新的勵磁同步電機和異步電機組合，實現(xiàn)能量損耗減少40%，重量減輕10%，寶馬新世代車型的整車效率較現(xiàn)有純電車型提升了20%。

同時，寶馬還透露，客戶還可根據(jù)需求與喜好，靈活選擇“單電機”、“雙電機”、“三電機”甚至“四電機”車型，擁有更多動力配置、更多駕駛樂趣。

顯然，即便一般用戶不能享受18000牛米的扭矩，但是寶馬的純電車，一定會擁有領(lǐng)先行業(yè)的動力。

在蘭茨胡特工廠，《電動汽車觀察家》還參觀了電機殼體的噴射壓鑄產(chǎn)線。

盡管這一產(chǎn)線不像特斯拉、極氪、小米的超級大壓鑄，不能做超大的車身部件。但是，對于電機殼體這種復(fù)雜型面并且有內(nèi)腔的部件，寶馬掌控了鋁合金材料、噴射壓鑄、砂芯模具、AI檢測等系列技術(shù)，提升了電機殼體生產(chǎn)效率，降低了能量、材料損耗。

可以說，玩起新材料和新工藝來，寶馬絕對是老手。

03

車企中的電池專家

第六代電驅(qū)+新世代車型，是寶馬真正發(fā)力電動化、智能化的一戰(zhàn)，是寶馬歷史上投資最大的項目。

從大圓柱電池這一細節(jié)來看，寶馬展現(xiàn)了其他車企不具備的能力和勇氣——敢于從方形轉(zhuǎn)向大圓柱，并且協(xié)同供應(yīng)商將其穩(wěn)健推向量產(chǎn)。

寶馬為什么能做到？

僅舉一人，就很能說明問題。

2024年，美國國家先進技術(shù)電池聯(lián)盟(NAATBatt)終身成就獎，頒給了彼得·蘭普——寶馬首席電池技術(shù)科學(xué)家。

彼得·蘭普

這個來自電池界的獎項，是極其專業(yè)的。此前獲獎的，包括寧德時代董事長曾毓群，以及獲得諾貝爾獎的電池三杰：John Goodenough, M. Stanley Whittingham 和Akira Yoshino。

這意味著，寶馬在電池圈，是具備頂級專業(yè)能力的。

彼得·蘭普在慕尼黑工業(yè)大學(xué)獲得普通物理學(xué)學(xué)位和博士學(xué)位，2001年加入寶馬，一開始是擔(dān)任燃料電池系統(tǒng)開發(fā)工程師。2008-2012年負責(zé)鋰離子電池產(chǎn)品開發(fā)。2012年起擔(dān)任“電池技術(shù)研究”部門負責(zé)人。

在寶馬工作的20多年里，彼得·蘭普對寶馬的電池技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，包括從第五代方形電芯過渡到第六代大圓柱電芯，也源自于他專業(yè)的經(jīng)驗判斷。

他還是寶馬電芯技術(shù)能力中心(BCCC)、電芯制造能力中心(CMCC)的發(fā)起者。而且，他還推動寶馬研發(fā)全固態(tài)電池，與合作伙伴Solid Power合作，在位于帕斯多夫的CMCC建立全固態(tài)電池試產(chǎn)線（順便一說，寶馬團隊認(rèn)為，全固態(tài)電池目前還看不到量產(chǎn)上車的時間表）。

那么，彼得·蘭普是如何確定電池技術(shù)路線的呢？

在和《電動汽車觀察家》等媒體交流時，彼得·蘭普表示，設(shè)計電池時，有很多指標(biāo)需要考慮，有的指標(biāo)之間還是互相沖突的。

對于寶馬而言，選擇很簡單，就是看典型客戶看重什么。最終寶馬的決定是，要有比較高的續(xù)航里程，同時有不錯的充電速度，還有很重要的是，全生命周期的健康度。

但他也提及，不同時期對于電池的需求在變化。他認(rèn)為，以前里程很重要，但是現(xiàn)在其他因素，比如充電速度、電池成本、全生命周期的質(zhì)量越來越重要。

據(jù)他透露，新世代將有續(xù)航900公里的車型，對于消費者來說，足夠了。

那么在特斯拉遭遇大圓柱生產(chǎn)困難時，他對寶馬采用這一電池，仍然具有信心嗎？

彼得·蘭普說，特斯拉不僅采用了新的規(guī)格，而且改變了生產(chǎn)流程，這帶來了更多挑戰(zhàn)。

“特斯拉是一個很特別的個例。”他說，“就我們而言，我們做了很多的研究，也在做最終決定之前，實驗性生產(chǎn)、測試了4695電池，并且和供應(yīng)商一起，解決了很多問題。”

“我相信（大圓柱電池）量產(chǎn)會很順利。”他說，他的信心，來自于對大圓柱電池以及它在設(shè)計、生產(chǎn)過程中的問題了解足夠的深。

具體而言，業(yè)界一般認(rèn)為，特斯拉大圓柱遭遇了嚴(yán)重內(nèi)脹問題。

寶馬負責(zé)高壓電池和電芯規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)化的副總裁Stefan W.Zangerle表示，特斯拉采用干法涂布工藝。而涂布是涂布長度、厚度以及對性能要求的組合。“在我們的設(shè)計中，對于內(nèi)脹，控制的結(jié)果很好。”

他還表示，寶馬研究大圓柱電池已經(jīng)有5年。示范工廠則起到了很好的從研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)的中間橋梁作用。對于供應(yīng)商，寶馬也在緊密跟蹤進度，并且不斷測試它們的產(chǎn)品。

對于特斯拉和寶馬的差別，他強調(diào)寶馬有100多年研發(fā)汽車的經(jīng)驗。而且已經(jīng)有大圓柱電池的新世代車型在做測試了。

像彼得·蘭普這樣的電池人才出現(xiàn)在寶馬，也不是巧合。

寶馬早在1972年就曾推出純電動原型車，堅持原創(chuàng)性研發(fā)。除了彼得·蘭普提及的兩大電池技術(shù)中心——電芯技術(shù)能力中心(BCCC)、電芯制造能力中心(CMCC)，寶馬還設(shè)立了電芯回收能力中心(CRCC)，致力于研究和推動電池全生命周期的利用和材料100%的回收。

寶馬盡管不自產(chǎn)電芯，但對電芯有足夠的掌控力。以測試標(biāo)準(zhǔn)為例，在第五代電池上，寶馬的動力電池安全測試項目高達151項，測試項目數(shù)量相當(dāng)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的10倍。

寶馬動力電池實驗室有全面的電池檢測能力

業(yè)界耳熟能詳?shù)墓适率牵菍汃R給了寧德時代800頁的電池制造標(biāo)準(zhǔn)，才讓它真正成為一家合格的動力電池生產(chǎn)商。

寶馬在電芯生產(chǎn)上，一直采用培育、選用供應(yīng)商的策略，特別是中國供應(yīng)商。第六代大圓柱電池，寧德時代和億緯鋰能是兩大供應(yīng)商。

在電池包生產(chǎn)上，寶馬自制。以中國為例，2017年起，寶馬在中國投入140億人民幣，建設(shè)動力電池生產(chǎn)與研發(fā)設(shè)施。

電芯采購、電池包自制——這個策略是如何得出的？Stefan W.Zangerle表示，在寶馬決定做電動汽車時，電芯有供應(yīng)市場，而電池包沒有。因此，電芯采取供應(yīng)模式，而電池包采取自產(chǎn)模式。

另外，寶馬多位電池專家表示，電芯技術(shù)迭代很快，而電芯生產(chǎn)投資巨大，寶馬更傾向于提供電池技術(shù)，不必將投資固定在電芯生產(chǎn)上。

自研電芯-輸出技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)-采購電芯-自產(chǎn)電池包：寶馬在關(guān)涉電動汽車最核心性能的電池上，有自己獨特的路線。這一路線指導(dǎo)下的第六代電池，將迎來終極考驗。

到目前為止，寶馬集團上上下下信心十足。

“我們不是隨便就決定改變電池規(guī)格的，是因為我們非常確信，能夠在大圓柱電池上兌現(xiàn)最好的創(chuàng)新和技術(shù)。”寶馬集團董事諾德科沃奇說，“這一代電池的性能，遠遠優(yōu)于我們目前在市場上看到的任何產(chǎn)品。”