宝马：特斯拉搞不定大圆柱电池，我们可以
邱, 锴俊
您是否记得，特斯拉大吹特吹的大圆柱电池，是什么时候发布的？
答案是：2020年9月。
4年过去，2024年9月，特斯拉宣称已经生产出1亿颗4680电池。
1亿颗听起来很多，但其实1辆Cybertruck就需要1366颗4680电池，加上其中有大量测试占用，实际上特斯拉大圆柱电池远远没有达到预期的产量。
2024年，号称拥有200万辆订单的Cybertruck，仅交付不到5万辆，主要原因，就是4680电池供应不上。
路透社甚至报道说，宁德时代董事长曾毓群评价特斯拉的大圆柱电池“将永远不会成功”。
大圆柱电池真的不行了吗？
特斯拉之外，另一家押宝大圆柱电池的车企，是宝马集团。
宝马集团即将于2025年底推出新世代车型——这是宝马集团面对智能电动时代全力一搏的大杀器。而新世代车型都将采用大圆柱电池，以支持宝马电动汽车的性能和体验。
宝马新世代车型即将推出
时钟滴答作响，宝马新世代车型正式上市的时间临近，大圆柱电池会再次“迟到”吗？
就在2月21日，宝马集团全面发布全新一代eDRIVE电驱技术，第六代电池、电机、电控技术“王炸”亮相，给消费者带来性能、体验“飞跃”式的提升。
尤其是大圆柱电池，相较第五代电池，能量密度提升20%，支持宝马新世代电动汽车续航里程增加30%，充电速度提升30%。第六代电驱整体能效提升20%，成本降低40%-50%。
而且，宝马强调，大圆柱电芯大规模量产正在稳步推进。在这过程中，中国供应商要扮演重要角色，宁德时代和亿纬锂能将是宝马大圆柱电芯规模量产的两家主力供应商。
2月17日-18日，《电动汽车观察家》也在慕尼黑宝马集团电池制造能力中心，参观了其大圆柱在其试制工厂的制造全过程，并且和宝马负责生产的董事、首席电池专家和一线员工等等做了交流。
从上到下，宝马电池相关的人士都说：为新世代车型，我们准备好了。
也许，不是大圆柱电池不好做，只是特斯拉的不好做。
01
都做大圆柱，理念不一样
宝马不是电芯生产商，但是供应商的电芯做成什么样，达到什么要求，都由宝马说了算。
宝马定义的大圆柱电芯，和特斯拉的略有不同。
直径都一样，是46毫米，但是，宝马的大圆柱电池更高，一款是95毫米（4695），一款是120毫米（46120），比特斯拉的4680高一些。
为什么要用两种电芯？
宝马工程师表示，宝马有很多车型，尽管他们也考虑过只用一种电芯，但最终还是两种更能匹配诸多车型的需求。
具体到电芯性能上，宝马没有公布任何参数，只是和第五代相比时说——能量密度提升20%，续航里程增加30%，充电速度提升30%（10分钟充300公里），甚至在部分车型上表现更优。
这和特斯拉2020年就“吹的牛”比，并不够“炸裂”。特斯拉当时称，采用4680电池以后，能量是此前的5倍、续航增加16%，功率提升6倍。
更有意思的是，宝马的供应商之一亿纬锂能，在2022年底发布的大圆柱电池，反而要“炸裂”得多：电芯能量密度350wh/kg，可实现9分钟超充。
电池包层面亿纬锂能自己研发的“π”电池系统，电池包能量密度高达260wh/kg，同样支持9分钟超充。
显然，要么是宝马集团选用的电芯标准比较高，并不单纯追求能量密度和快充倍率，从而拥有更好的稳定性和安全性；要么是宝马希望把“王炸”留到车型上市之时。
此外，技术层面，特斯拉要“颠覆”，一开始负极用了干法，并且最近也在尝试正极用干法制备，而宝马的是传统的湿法工艺。干法工艺，是将正负极活性物质在固态粉末状态直接擀磨到集流体上，省去了加入溶液再涂布的过程，但是难度极高，也是特斯拉4680电池难产的原因之一。路透社有报道称，这一环节特斯拉失效率一度高达70%-80%，而传统工艺只有2%。
还有，两者都是无极耳的设计，也就是将正负极集流体与盖板／壳体直接连接，能够成倍增大电流传导面积、缩短电流传导距离——使得电池能有很强的快充能力。
特斯拉的无极耳设计
不过，特斯拉集流体很可能还经过了裁切，而宝马大圆柱看起来是直接被压平，然后用激光焊接的。
材料层面，特斯拉和宝马应该都是高镍三元。负极，特斯拉电池日上介绍的是前所未有的生硅负极，而宝马是石墨掺硅——同样的，宝马再次选择了更加稳健的路线。
在电芯的基础上，宝马和特斯拉成组、上车的技术方案也不一样。特斯拉是CTC，电芯直接放置到汽车底盘上，再一次地，特斯拉追求极致的方案。
但是，宝马的方案听起来过于保守，首先是CTP，没有模组，电芯直接成组为电池包，而后通过“电池车身一体化”（Pack to Open Body），使电池包与车身结构融合为整体。
宝马第六代电池包
两者的最终效果是类似的：电池包（或电池舱）更薄、重量更轻、能量密度更高，一方面续航更长，另一方面给客户提供更大车内空间，并且有更低的车辆重心，更优的空气动力学表现，也就有更好的驾驶乐趣。
但从生产角度来说，特斯拉的方案适合单一车型、超大规模生产，垂直整合模式；而宝马的方案更适合与供应商协作，并且多个车型协同，以及量产爬坡和流程的把控。
在电池管理系统方面，宝马打造了一套高度智能的“控制中枢”——“能量智控系统”（Energy Master）。这套系统由宝马自主研发，像一个小书包，位于电池包顶部，能够全局掌管高低压电源以及电池数据，同时对电机和整车电气系统能量供给进行智能精准调控。
宝马能量智控系统
该系统支持整车远程实时升级，更迭软件系统，保持客户体验与时俱进。
这个“小书包”将于今年8月在宝马兰茨胡特工厂进行投产。《电动汽车观察家》在兰茨胡特工厂参观了正在试生产的产线。
这一智控系统，没有被整合到电池包里面，而是在电池包后侧上方，最后会大概位于电动汽车后排座椅下方。《电动汽车观察家》的理解是，控制系统和电池包分离，有助于安全性，在电池包发生热失控时，仍能相对安全；另外，智控系统可以模块化生产，匹配不同的车型（该系统支持400V和800V平台）。
最终，在进度方面，不仅宝马电池制造能力中心跑通了大圆柱生产，兰茨胡特跑通了电池包智控系统，而且宝马的供应商宁德时代和亿纬锂能已经产出了小批量的大圆柱电池。
利用供应商的大圆柱电池，宝马沈阳工厂等已经在2024年年底开始试生产电池包。装配这一电池包的新世代车型已经在做上市前的测试。
宝马新世代车型2025年亮相、预计2026年大规模量产，大圆柱电池在宝马和供应商的努力下，有望实现业界首次真正大规模量产装车，攻克这一业界的世界难题。
02
有驾驶乐趣的电驱动
近日，宝马集团新时代驾趣概念车在美国完成了巅峰测试，动力性能设定高达18000牛米扭矩。
宝马没有公布这一“逆天”的动力如何实现，但是，其基础，肯定是第六代eDRIVE电驱系统。
宝马第六代电驱，采用的电机有了新变化。
后驱依然是主驱动，采用了第五代就用了的励磁同步电机技术（EESM）；前电机，则引入了异步电机（ASM），通过电机组合进一步提高性能与效率，为客户带来更卓越的电动驾驶体验。
宝马第六代励磁同步电机
励磁同步电机在此前的宝马车型上已经经过验证，其特点是，转子励磁强度能够根据实时的车辆负载条件进行最佳调整，并且在高转速阶段依然能保持稳定的动力输出，使客户的每一次操控都具有出色的动力和能效水平。
相对第五代的励磁电机，第六代大幅提高了系统效率和功率密度，尤其针对全新的800V平台进行全面重新设计，并且逆变器采用碳化硅（SiC）半导体技术。同时，齿轮箱结构升级降低了摩擦损耗、提升了效率，并且进一步优化了静谧性。
前驱的异步电机
新推出的异步电机设计则更为紧凑，具有高适应性、高可靠性优势，将安装于配备BMW xDrive的新世代车型前桥上。
全新的励磁同步电机和异步电机组合，实现能量损耗减少40%，重量减轻10%，宝马新世代车型的整车效率较现有纯电车型提升了20%。
同时，宝马还透露，客户还可根据需求与喜好，灵活选择“单电机”、“双电机”、“三电机”甚至“四电机”车型，拥有更多动力配置、更多驾驶乐趣。
显然，即便一般用户不能享受18000牛米的扭矩，但是宝马的纯电车，一定会拥有领先行业的动力。
在兰茨胡特工厂，《电动汽车观察家》还参观了电机壳体的喷射压铸产线。
尽管这一产线不像特斯拉、极氪、小米的超级大压铸，不能做超大的车身部件。但是，对于电机壳体这种复杂型面并且有内腔的部件，宝马掌控了铝合金材料、喷射压铸、砂芯模具、AI检测等系列技术，提升了电机壳体生产效率，降低了能量、材料损耗。
可以说，玩起新材料和新工艺来，宝马绝对是老手。
03
车企中的电池专家
第六代电驱+新世代车型，是宝马真正发力电动化、智能化的一战，是宝马历史上投资最大的项目。
从大圆柱电池这一细节来看，宝马展现了其他车企不具备的能力和勇气——敢于从方形转向大圆柱，并且协同供应商将其稳健推向量产。
宝马为什么能做到？
仅举一人，就很能说明问题。
2024年，美国国家先进技术电池联盟(NAATBatt)终身成就奖，颁给了彼得·兰普——宝马首席电池技术科学家。
彼得·兰普
这个来自电池界的奖项，是极其专业的。此前获奖的，包括宁德时代董事长曾毓群，以及获得诺贝尔奖的电池三杰：John Goodenough,M.Stanley Whittingham和Akira Yoshino。
这意味着，宝马在电池圈，是具备顶级专业能力的。
彼得·兰普在慕尼黑工业大学获得普通物理学学位和博士学位，2001年加入宝马，一开始是担任燃料电池系统开发工程师。2008-2012年负责锂离子电池产品开发。2012年起担任“电池技术研究”部门负责人。
在宝马工作的20多年里，彼得·兰普对宝马的电池技术发展产生重要影响，包括从第五代方形电芯过渡到第六代大圆柱电芯，也源自于他专业的经验判断。
他还是宝马电芯技术能力中心(BCCC)、电芯制造能力中心(CMCC)的发起者。而且，他还推动宝马研发全固态电池，与合作伙伴Solid Power合作，在位于帕斯多夫的CMCC建立全固态电池试产线（顺便一说，宝马团队认为，全固态电池目前还看不到量产上车的时间表）。
那么，彼得·兰普是如何确定电池技术路线的呢？
在和《电动汽车观察家》等媒体交流时，彼得·兰普表示，设计电池时，有很多指标需要考虑，有的指标之间还是互相冲突的。
对于宝马而言，选择很简单，就是看典型客户看重什么。最终宝马的决定是，要有比较高的续航里程，同时有不错的充电速度，还有很重要的是，全生命周期的健康度。
但他也提及，不同时期对于电池的需求在变化。他认为，以前里程很重要，但是现在其他因素，比如充电速度、电池成本、全生命周期的质量越来越重要。
据他透露，新世代将有续航900公里的车型，对于消费者来说，足够了。
那么在特斯拉遭遇大圆柱生产困难时，他对宝马采用这一电池，仍然具有信心吗？
彼得·兰普说，特斯拉不仅采用了新的规格，而且改变了生产流程，这带来了更多挑战。
“特斯拉是一个很特别的个例。”他说，“就我们而言，我们做了很多的研究，也在做最终决定之前，实验性生产、测试了4695电池，并且和供应商一起，解决了很多问题。”
“我相信（大圆柱电池）量产会很顺利。”他说，他的信心，来自于对大圆柱电池以及它在设计、生产过程中的问题了解足够的深。
具体而言，业界一般认为，特斯拉大圆柱遭遇了严重内胀问题。
宝马负责高压电池和电芯规划和产业化的副总裁Stefan W.Zangerle表示，特斯拉采用干法涂布工艺。而涂布是涂布长度、厚度以及对性能要求的组合。“在我们的设计中，对于内胀，控制的结果很好。”
他还表示，宝马研究大圆柱电池已经有5年。示范工厂则起到了很好的从研发到大规模生产的中间桥梁作用。对于供应商，宝马也在紧密跟踪进度，并且不断测试它们的产品。
对于特斯拉和宝马的差别，他强调宝马有100多年研发汽车的经验。而且已经有大圆柱电池的新世代车型在做测试了。
像彼得·兰普这样的电池人才出现在宝马，也不是巧合。
宝马早在1972年就曾推出纯电动原型车，坚持原创性研发。除了彼得·兰普提及的两大电池技术中心——电芯技术能力中心(BCCC)、电芯制造能力中心(CMCC)，宝马还设立了电芯回收能力中心(CRCC)，致力于研究和推动电池全生命周期的利用和材料100%的回收。
宝马尽管不自产电芯，但对电芯有足够的掌控力。以测试标准为例，在第五代电池上，宝马的动力电池安全测试项目高达151项，测试项目数量相当于行业标准的10倍。
宝马动力电池实验室有全面的电池检测能力
业界耳熟能详的故事是，正是宝马给了宁德时代800页的电池制造标准，才让它真正成为一家合格的动力电池生产商。
宝马在电芯生产上，一直采用培育、选用供应商的策略，特别是中国供应商。第六代大圆柱电池，宁德时代和亿纬锂能是两大供应商。
在电池包生产上，宝马自制。以中国为例，2017年起，宝马在中国投入140亿人民币，建设动力电池生产与研发设施。
电芯采购、电池包自制——这个策略是如何得出的？Stefan W.Zangerle表示，在宝马决定做电动汽车时，电芯有供应市场，而电池包没有。因此，电芯采取供应模式，而电池包采取自产模式。
另外，宝马多位电池专家表示，电芯技术迭代很快，而电芯生产投资巨大，宝马更倾向于提供电池技术，不必将投资固定在电芯生产上。
自研电芯-输出技术和标准-采购电芯-自产电池包：宝马在关涉电动汽车最核心性能的电池上，有自己独特的路线。这一路线指导下的第六代电池，将迎来终极考验。
到目前为止，宝马集团上上下下信心十足。
“我们不是随便就决定改变电池规格的，是因为我们非常确信，能够在大圆柱电池上兑现最好的创新和技术。”宝马集团董事诺德科沃奇说，“这一代电池的性能，远远优于我们目前在市场上看到的任何产品。”
