【中金电新】大众Power day纪要

时间:2021年3月15日
中金电新 曾韬18621248856/张月/王颖东18817519160
核心要点:
1)大众集团将开发标准电芯(方形),覆盖集团旗下80%车型应用,预计从2023年投入使用,到2030年可达80%车型覆盖率;
2)大众集团将在欧洲布240GWh电池产能,建造6座电池工厂(年产能40GWh),将由大众自建或者与合作伙伴(如Northvolt)共建;
3)电池技术:
-正极材料:大众集团将对入门级配置LFP电池、走量级配置高锰电池、特定车型采用三元电池;
-负极材料:未来将推广应用硅基负极,可提升10%续航里程和改善充电性能;
-固态电池:固态电池技术采用金属锂负极/陶瓷型隔膜,充电时间可缩短50%、续航里程可增加30%;应用固态电池技术可将充电时间压缩至12min;预计2025年后实现量产;
-CTP:未来车型上将采用CTP技术,首款车预计在2024年后推出;
4)充电运营:国内与一汽集团/星星充电等成立合资公司开迈斯;现有充电站规模达到255座、合计1800个充电桩;到2025年,开迈斯计划扩增充电桩数量至17000个,配备120-180KW,乃至超过300KW的大功率充电桩;
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1.动力电池业务:
(1)整体思路:开发标准化电芯(方形),覆盖集团旗下80%的车型应用,剩余20%车型使用独立/专用的电芯设计,包括方形或其他形式的电芯;标准电芯通过涵盖80%的车型应用实现规模效应;从2023年开始标准化电芯投入使用,预计到2030年可达到80%车型覆盖率;
通过标准化电芯的应用,在入门级车型匹配廉价材料体系(LFP)实现50%降本,在走量车型匹配主流材料体系实现30%降本;
(2)电芯技术规划:
正极材料:入门级车型LFP、走量车型高锰材料、特定车型三元材料;
- 三元电池(NCM):三元电池成本占比40%,但对续航影响达到90%;
- LFP:在成本上有很大优势,但续航里程上稍有劣势,且技术成熟、经过长时间验证;对较低续航里程车型来说时非常有前途的技术;
- 高锰材料:从长远角度来说,高锰电芯是一项非常有前景的技术,因为Ni含量低、且不含钴,成本较低,续航里程方面也很有优势;
负极:负极决定充电性能。与石墨负极相比,硅基负极可提升10%续航里程,且让充电性能更优,Audi-Etron已经应用了这项技术,在充电性能上获得不错的表现;
固态电池:与现有材料体系相比,固态电池使用金属锂负极、陶瓷隔膜,且不需要电解液,电池重量得到下降,充电性能提升;与现有较先进材料体系相比,固态电池技术充电时间可缩短50%,续航里程可增加30%;
根据我们的测试结果,充满10-80%电量,现有技术需要20-30min充电时间,使用固态电池技术可使充电时间缩短至12min;固态电池技术是与Quantum scape合作开发;
以ID4 PRO为例(搭载77KWh电池包、续航里程450Km),在当前电池材料体系和充电技术下充满80%电量需要25min,到2025年可达到17min(通过大功率快充),在2025年后通过固态电池技术可压缩至12min。
(3)电池结构:电池结构从当前Cell to Module到未来Cell to Pack,取消模组环节,降低安装的复杂程度、成本、重量、长度,提升续航里程;CTP以及标准化电芯技术将率先应用在Automis(音译)车型上,预计2024年推出。
(4)电池回收:在回收环节我们推出一项湿法冶金工艺,可实现电池原材料95%的回收;2021年1月在萨尔吉斯工厂建成首条电池回收生产线,实现全自动化电池回收过程。通过回收可实现:1)能够单车减排超过1吨二氧化碳;2)降低成本;
(5)电池产能规划:根据欧盟绿色协议,大众集团电动车型销量占比从30%提升至60%,这意味着大众集团在欧洲需新增240GWh电池产能,即6个电池工厂、每个工厂年产能40GWh,由大众自建或者与合作伙伴共建,电池工厂规划:
第一个工厂在瑞典,2023年投产,为豪华车型生产电芯(与Northvolt合作);
第二个工厂在Salzgitter,预计2025年投产,为走量车型生产电芯;
第三个工厂计划在西班牙或葡萄牙,计划在2026年投产;
第四个工厂计划设在东欧,计划在2027年投产;
此外,还将在欧洲规划2个工厂。
(6)如何实现50%降本?:电芯设计减少15%,制造环节降低10%,负极/阳极材料减少20%,电池系统降低5%;
2.充电运营业务:
中国:2019年大众中国、一汽集团、江淮汽车、星星充电共同成立开迈斯科技新能源有限公司,致力于在中国发展充电业务,从家用充电盒到构建大功率直流快充网络。
规模:目前开迈斯在北京/深圳/成都布局40个超级充电站,充电功率介于120-180KW;现有充电站规模达到255座、合计1800个充电桩;计划21年在中国新增超500个充电站何6000个充电桩,全面覆盖8个主要城市,服务80%的中国新能源市场;到2025年,开迈斯计划扩增充电桩数量至17000个,配备120-180KW,乃至超过300KW的大功率充电桩,并覆盖中国大部分城市;
经营指引:预计开迈斯4年内实现盈亏平衡,9年内实现盈利;
(*开迈斯公共充电服务流程:整个充电服务在APP中完成,可提前30分钟预约充电桩,抵达之后用户可以通过APP或者扫描二维码解锁充电桩智能锁,即充即插,充电时APP会提供周边餐厅/商场等,充电结束通过APP预付账户快速结账;)
美国:成立Electrify America全资子公司推进充电服务在美国和加拿大的落地
Electrify America投资20亿美元、是美国最大的直流快充网络,2018年5月开设第一个充电站,目前在美运营560多个充电站,充电功率从150-350KW,在2021年计划增加到800个以上,涵盖美国45个洲和加拿大4个省;
欧洲: 成立合资公司Ionity推进充电服务落地
Ionity 17年由宝马、大众、戴姆勒、福特、保时捷共同成立,目前已经覆盖20个欧洲市场,占据了欧洲最主要汽车行驶的线路,现在已经达到21GWh的充电容量,可涵盖1亿公里行驶里程;Ionity计划在2025年前在欧洲新增400个充电站,充电功率最高可达350KW;
充电桩将使用可再生能源作为电源,同时可以使用即插即冲。我们计划和合作伙伴建设18000个充电位, 目前仅仅是3500个,即把大功率充电位增长至目前的五倍。希望到2025年占欧洲大功率快充网络的1/3数量。
3.智慧能源业务:
汽车作为充电基础设施:
燃油车停在那没有用,但电动汽车将可以成为智能数字化环境中的一个活跃的成员,能够产生在家中所需的电能。
首先打造数据平台,把智能家具和智能汽车两个数据点打通,可以帮助消费者节约资金、减少碳排。
电动汽车成为移动电源:一体化的储能系统和双向充电会带来生态系统的变化。将来汽车可以双向充电。MEB平台到2022年就可以支持双向充电,并且这不会牺牲日常出行所需电量。以ID3为例,这套系统可以提供五天的家用用电需求。大众会把这样的解决方案扩充到所有车和行业。这样的解决方案可以大大减少碳排
在沃尔夫斯堡的一个公寓群住了400多人,已经做了试点项目,装备了能源系统,电来自于太阳能,有270个双向壁挂式充电设备实现智能能源管理,实现对太阳能最充分的利用。我们会提供这套系统并和云计算相连接。
太阳能:在德国带来越来越多的供应,每年有6500GWH的风电和光伏被浪费,因为缺乏储能,如果可以将之利用来驱动电动车则可以驱动一年中270万辆的电动车。全世界都面临这样的问题,美国加州也面临弃风弃光, 储能系统就可以解决,我们想通过储能来解决,把汽车的电池系统用作储能装置。
 
把汽车电池系统作为移动电源,和智能电源管理系统、智能家居系统连接,并使用云计算能力实现完全数字化,这样大众会成为能源解决方案和出行解决方案的提供商,同时进一步来推动大众集团的数字化转型。
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