在汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)品類同質(zhì)化嚴(yán)重的現(xiàn)象時，特斯拉發(fā)動了新時代的汽車產(chǎn)業(yè)革命。

作為百年老店的通用汽車（以下簡稱通用），要么進(jìn)行重新定位，走出困境；要么與新時代的機(jī)遇失之交臂，留下亡羊之嘆。

顯然，通用并不甘心做后者。

于是通用喊出了一句：Our electric future is now（純電動的未來，始于當(dāng)下），并發(fā)布了 Ultium 電池、模塊化驅(qū)動平臺和第三代全球電動車平臺（BEV3）。

今天我們就通過 BEV3 聊聊電動化平臺這件事。

從全新平臺到 Ultium 電池

首先我們應(yīng)該清楚，為什么傳統(tǒng)車企要開發(fā)全新的純電動平臺，用原來的內(nèi)燃機(jī)平臺不好嗎？

早在 2017 年，麥肯錫的一篇拆車報告中就提到，想要造出一輛高性能的電動車，必須打造原生平臺。而原生平臺就是通用 BEV3 這樣的全新電動車平臺。

如果是基于內(nèi)燃機(jī)平臺打造的電動車，其在續(xù)航里程和內(nèi)飾空間上將與原生平臺打造的電動車有著明顯的差距。

原因是，前者需要讓電池適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)平臺上尷尬的空間，從而限制了電池能量密度的提升。后者則可以使電池的模塊設(shè)計達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

通俗些說，如果傳統(tǒng)車企基于原來的內(nèi)燃機(jī)平臺打造純電動車，在空間和電池組能量密度的提升上會有天然的幾何設(shè)計缺陷。

所以像通用和大眾這樣的巨頭，要想在純電動車領(lǐng)域有一番作為，就必須研發(fā)出全新的電動車平臺。

在此背景下，通用的第三代全球電動車平臺應(yīng)運(yùn)而生。

圖片來源 通用官網(wǎng)

用通用的話來說，第三代全球電動車平臺具有高度的靈活性，能夠支持不同的品牌、不同的細(xì)分市場、覆蓋各級車型的產(chǎn)品，滿足消費者多樣化的需求。比如說，跨界車、皮卡、SUV、轎車、商用車等。

簡單點說，就是減少新車平臺的研發(fā)費用，將所有車型集中在一個平臺上開發(fā)。但事情遠(yuǎn)沒有降低成本這么簡單。

車型既然都集中在一個平臺上研發(fā)，那么該平臺就要具備滿足各個不同梯度的產(chǎn)品需求能力，所以通用將通過搭配不同容量的電池包及不同的驅(qū)動模塊來實現(xiàn)各梯度產(chǎn)品的研發(fā)。

通用官方表明，Ultium 電池系統(tǒng)可配置 50 kWh 到 200 kWh 的電池容量，加上配備前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)、性能四驅(qū)等不同的驅(qū)動系統(tǒng)，通用將推出 19 種電池與驅(qū)動系統(tǒng)的組合，以此來滿足各梯度產(chǎn)品的需求。

其中，新平臺搭載的 Ultium 電池是最大亮點之一，其電芯采用了軟包設(shè)計。

圖片截自通用官方視頻

可能你會問，通用為什么不采用比較主流的圓柱形和方形電芯，而選擇了軟包？這也是我即將要說的。

從優(yōu)勢上看

通用早在雪佛蘭 Bolt EV 上就使用了軟包電芯設(shè)計，且 Bolt EV 在北美市場還取得了不錯的成績，所以通用肯定明白軟包電池的好處。

其優(yōu)勢在于，相比于圓柱形和方形電芯，軟包電芯鋁塑膜變形空間大，在熱失控時相比于鋼殼、鋁殼電芯不容易發(fā)生爆炸，最多只會鼓氣裂開，也就是安全性較高。

Bolt EV 電芯

另外，軟包電芯的殼體是一層鋁塑膜，重量更輕，其相對于同等容量的鋼殼鋰電要輕 40% 左右，較鋁殼電池輕 20% 左右。所以在整車車重方面也能得以一定程度上的減輕，從而提升一定的續(xù)航能力。

再有，軟包電芯的電池容量更大。在相同尺寸規(guī)格下，軟包電芯比鋼殼電芯容量高 10%-15%，比鋁殼電芯高 5%-10%。

但軟包電芯也有缺點，比如現(xiàn)有的軟包電池芯型號較少，無法滿足市場需求，且開發(fā)新的型號成本高。加上殼體強(qiáng)度低，對成組技術(shù)依賴性強(qiáng)，與卷繞生產(chǎn)方式相比，疊片的生產(chǎn)效率相對較低。

這也是軟包電池去年在我國動力電池僅實現(xiàn)裝機(jī) 5.50 GWh，占市場 8.85% 的重要原因；同時也是通用要與 LG 化學(xué)合資 23 億美元共同建廠的原因之一。

從全新平臺上看

而放到第三代全球電動車平臺上看，軟包電芯還有一個更重要的優(yōu)點，那就是在電池包厚度的精度上更容易控制。

由于新平臺要囊括轎車、SUV、皮卡、商用車等車型，尤其是在更加低矮的轎車上，控制好電池厚度能夠給車輛帶來更多的可操作空間。而軟包電池就有這個優(yōu)勢，更薄的厚度使其在精度更容易控制，從而控制車輛地板的高度，讓新平臺的靈活性更高。

圖片截自通用官方視頻

基于此，通用在 Ultium 電池上玩出了不同的花樣。其將電芯分為兩種不同的排布方式，即豎直方向和水平方向排布，從而得到體積適合的軟包模組。

為什么是體積而不是高度？首先我們通過圖片來看下這三種模組的排布形式。

圖片截自通用官方視頻

從圖中我們可以看出，通過水平疊加，模組的高度得以增加或減少。而把軟包電芯豎直起來放，其高度寬度將重新改變。這樣一來，模組體積的精度就變得更高，從而更方便新平臺的使用。

另外，通用還采用了一種「T 字形」的模組疊加方式，這種形式延續(xù)了 Bolt EV 的設(shè)計，主要用于兼容插混式車輛的底盤結(jié)構(gòu)。

如果需要較高電池容量的車型，可以再往「T 字形」的模組中添加電芯。這里還可以用電芯的豎直方向和水平方向排布，以達(dá)到電池容量的更高精度控制。

圖片來源 通用官網(wǎng)

而在大型車輛上，通用將采用雙層布局的形式，從而得到更高的電池容量。這時軟包電芯在雙層布局上就能更好地起到控制電池包厚度的作用。

從合作方來看

早期 Bolt EV 搭載的電池就是 LG 化學(xué)所生產(chǎn)，且 LG 化學(xué)主要是以軟包電芯為主。而在 2019 年 12 月 5 日，通用汽車就宣布與韓國 LG 化學(xué)合作，建立一家電池合資企業(yè)，該工廠年產(chǎn)能將超過 30 GWh。所以采用軟包電芯也在情理之中。

而看向同行，采用軟包電芯的并不是通用一家。大眾的 MEB 平臺也采用了軟包電芯。那問題也來了，通用的 Ultium 電池與大眾 MEB 平臺配置的電池有什么不同？

從 Ultium 電池到 MEB、PPE

要了解它們的區(qū)別，我們先看兩張比較直觀的圖。

MEB 的電池包

Ultium 電池包

在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，從圖中我們可以明顯看出，大眾 MEB 的電池將電池控制系統(tǒng)集成在了模組的中間，形成了類似「橫梁」的一種結(jié)構(gòu)。

這種布局形式主要帶來的問題是會占用一定的空間，從而在相同體積下，其電池容量會有所減少。這也是開篇說到的，如果將電動車基于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)平臺，就會有類似的占用空間問題。

而通用就避開了這一點，其將電池控制系統(tǒng)集成到了電池系統(tǒng)的外殼周圍。這兩種設(shè)計我們不能說哪個更好，主要看產(chǎn)品的布置。但在拓展性上，通用的設(shè)計似乎會更容易布局一些。

因為，如果通用使用 MEB 電池類似的布局方式，那么在雙層模組疊加方面將會帶來一些問題，比如在第二層的模組中間如果加上這樣的「橫梁」結(jié)構(gòu)，設(shè)計可能會更加復(fù)雜。

而在單個模組的電芯數(shù)量上，大眾 MEB 目前只有一種布局形式，即一個模組有 24 個電芯。通用則有多種類型的布局形式，分為豎直方向 24 個電芯、水平方向 12 個電芯等。理論上，通用的這種設(shè)計在空間利用率上會優(yōu)于大眾。

圖片來源 大眾官網(wǎng)

電池電壓和快充能力方面，通用大部分車型將配備 400 V 電池包以及 200 kW 的快充能力，電動皮卡將配備 800 V 電池包以及 350 kW 的快充能力。而初代 MEB 平臺電池電壓被固定在了 408 V，交流充電下，最大充電功率為 11 kW，直流充電下，最大充電功率為 125 kW。 

電池容量方面，正如前文說到，通用 Ultium 電池的容量為 50 kWh 到 200 kWh 不等。而大眾 MEB 平臺的電池容量為 48 kWh、62 kWh、82 kWh。

從數(shù)值上看，同等電壓下，通用在快充能力上優(yōu)于大眾，且電池容量跨度也更廣。

但大眾不可能沒有想到這一點，電池容量肯定是越高越好（基于安全性、使用壽命等條件下）。唯一的解釋是，對于 MEB 平臺的產(chǎn)品，這樣的電池容量跨度基本夠用。

而對于豪華、性能的品牌，大眾則選擇了 PPE（Premium Platform Electric）新平臺，以此來填充高維度的產(chǎn)品電池容量等需求。

據(jù)奧迪官方消息，PPE 從一開始就是與保時捷合作開發(fā)的。基于 PPE 研發(fā)的產(chǎn)品將涵蓋 SUV、Sportbacks、Avant 和 Crossover 等各種車型。

圖片來源 奧迪官網(wǎng)

PPE 的技術(shù)大多與 MEB 相似。不同的是，PPE 將實現(xiàn)不同的性能水平產(chǎn)品和電池容量。奧迪官方這么說到，「就像在奧迪 e-tron GT 概念車一樣，電池電壓可達(dá)到 800 V。結(jié)合高效的熱管理，可實現(xiàn) 350 kW 的最大充電功率。」

值得注意的是，據(jù)彭博社報道，大眾正在與其他制造商討論如何共享 PPE 的關(guān)鍵技術(shù)，這樣將為大眾擴(kuò)大規(guī)模和分?jǐn)偝杀?，最重要的是大眾還能獲取收益，并將推出全新的收益模式。

所以到這里大家應(yīng)該能明白我前面所說的，純電動平臺并不只是降低生產(chǎn)成本，其還可以探索新的收益模式，比如將平臺共享給其他中小型車企，以此來獲取相應(yīng)的收益。

彭博社分析師 Michael Dean 稱，這對于許多較小的奢侈品牌可能會引起關(guān)注，包括阿斯頓·馬丁、邁凱倫和瑪莎拉蒂等。

在這點上，通用也表示將尋求新的商業(yè)機(jī)會。

而在我看來，通用有很大幾率會采用大眾類似的方式。因為通用官方表示，他們將參與制造電芯，通過進(jìn)一步整合了上游產(chǎn)業(yè)鏈，未來可授權(quán)電池應(yīng)用于第三方產(chǎn)品，以此來開拓全新的收益來源。

所以，如果大眾這種模式可行，那么全新電動化平臺將成為全新的一種「付費開源」收益模式。那么，汽車產(chǎn)業(yè)面臨的將是一場全新的電動化平臺之爭。

這也是為什么兩家巨頭要采用不同梯度電池容量的原因，因為沒有能力或者沒有必要研發(fā)全新電動化平臺的中小型車企，他們也需要造出不同梯度的產(chǎn)品，而擁有更大跨度的電動車平臺，兼容性也就更強(qiáng)。

從三元到四元

但光有這樣一個模式可不行，如何在短時間內(nèi)提升電池能量密度是整個平臺能否成功的關(guān)鍵指標(biāo)。

所以在電池電芯的材料體系選擇方面，大眾 Frank Blome 表示，在下一代電池中鈷含量將減少，完全無鈷的電池也有可能生產(chǎn)。

這一點與通用相似，通用同樣選擇提升鎳含量、降低鈷含量的方式，從而通用選擇了 NCMA 鎳錳鈷鋁電池（四元電池，下面我會繼續(xù)說）。提升鎳含量可以增加能量密度，而降低鈷含量則可以減少成本（鈷是三元鋰電池中最貴的元素）。

圖片來源 通用官網(wǎng)

開篇我們也說到，開發(fā)新的軟包電芯型號成本較高。為進(jìn)一步控制成本，通用還與 LG 化學(xué)聯(lián)合成立了合資公司，共同研發(fā)和生產(chǎn)電芯，電芯的成本目標(biāo)是下降到 100 美元/千瓦時，甚至以下。

這樣一來，除了自家產(chǎn)品成本降低而外，在共享平臺時也能降低門檻，吸引更多的中小型車企。

根據(jù)通用官方消息，NCMA 四元電池中的鈷含量降低到 5% 左右，鎳含量提高到 90%。該消息一出，NCMA 四元電池再次引起行業(yè)關(guān)注 。

其中，LG 化學(xué)的電池材料體系路徑是從 NCM622 和 NCM712，然后轉(zhuǎn)入 NCMA 四元電池。但市場上主流的不是三元鋰電池嗎？怎么要使用四元電池？

其實，NCMA 四元電池已經(jīng)不是很新鮮的產(chǎn)品了。早在 2016 年，韓國漢陽大學(xué)及韓國的電池企業(yè)就提出這一概念。

而在國內(nèi)，2019 年蜂巢能源（長城汽車動力電池事業(yè)部前身）就發(fā)布了 NCMA。

圖片來源 蜂巢能源官網(wǎng)

那什么是 NCMA 四元電池？

所謂的 NCMA 四元電池，指的是在傳統(tǒng)的 NCM 鎳錳鈷三元鋰電池中摻入鋁元素。在實現(xiàn)低鈷含量的同時，保證電芯的能量密度、安全性、循環(huán)性能、充放電等不會下降。

簡單點說就是，在降低成本的同時，還能是動力電池的性能不會下降，甚至變得更好。

但問題又來了，既然 NCMA 性能這么好，那為什么到現(xiàn)在才要使用？

原因很簡單，那就是攻克 NCMA 的技術(shù)難度很高。因為每摻入一種新元素，就意味著電化學(xué)反應(yīng)的不確定性的增加，也就是控制難度會大幅提升。

另外，對電芯的一致性、生產(chǎn)工藝等都會帶來巨大的挑戰(zhàn)。所以到現(xiàn)在量產(chǎn)化的 NCMA 都還沒出現(xiàn)。

在如今 LG 化學(xué)和通用的聯(lián)合下，NCMA 似乎將浮出水面。如果進(jìn)展速度夠快，那勢必會引起一場電池的價格戰(zhàn)。正如我前面所說，通用將通過參與制造電芯，進(jìn)一步整合了上游產(chǎn)業(yè)鏈，未來可授權(quán)電池應(yīng)用于第三方產(chǎn)品。

也就是說，一旦時機(jī)成熟，通用與 LG 化學(xué)共同制造生產(chǎn)的 NCMA 將出售給第三方，以此開拓全新的收益來源。畢竟如果實現(xiàn)了年產(chǎn) 30 GWh，以通用目前的狀態(tài)是消化不完的。

所以，NCMA 除了用在通用的第三代全球電動車平臺上，還可以直接變現(xiàn)，何樂而不為。

那么，NCMA 目前進(jìn)展如何了？

這里我們需要看向去年就發(fā)布了全球首款四元材料電芯的蜂巢能源。據(jù) Moneyball 最新報道，目前蜂巢將向一家歐洲汽車制造商交付大于 7 GWh 的電動電池，但制造商沒有透露。而在此之前，相關(guān)報道顯示，PSA、寶馬、奧迪和奔馳正在評估該電池。

再看向 LG 化學(xué)，在去年的 Q1 財報會議上，LG 化學(xué)電池業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Kang Chang-bum 表示，LG 化學(xué)研發(fā)的 NCMA 四元電池將于 2022 年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

回過頭來看通用的產(chǎn)品規(guī)劃，其搭載 Ultium 電池的電動皮卡 GMC 悍馬將于 5 月亮相，并計劃于 2021 年秋季在底特律 Hamtramck 工廠正式投產(chǎn)。

從時間節(jié)點上來看，要想實現(xiàn) GMC 悍馬在 2021 年秋季投產(chǎn)，那么通用必須與 LG 化學(xué)加快 NCMA 的研發(fā)和測試。

此刻，NCMA 成了推動通用這場計劃的關(guān)鍵要素。

圖片來源 通用官網(wǎng)

寫在最后

關(guān)于共享平臺這件事，實際上，福特汽車去年就已同意將大眾汽車的主要電動汽車平臺用于歐洲的大批量汽車。該協(xié)議價值 100-200 億美元，期限為 6 年。兩家公司正在對增加基于大眾技術(shù)的第二款車型進(jìn)行談判。這已然成為大眾新的一種收益模式。

而原生平臺的意義有多大，其實我們可以看大眾和通用的戰(zhàn)略規(guī)劃。

大眾最早推出電動化戰(zhàn)略是在 2016 年，當(dāng)時的戰(zhàn)略取名叫「TOGETHER–Strategy 2025」，那時候?qū)ν夤嫉膽?zhàn)略計劃中并沒有出現(xiàn) MEB 平臺。大眾明確提出在 2025 年之前要推出 30 多款電動車，到 2025 年電動車的銷量達(dá)到 200-300 萬輛之間。

在推出 MEB 和 PPE 平臺后，大眾最近的一輪計劃中表示，他們計劃到 2029 年向市場推出 75 款純電動車。屆時電動車的累計產(chǎn)量將增加到 2600 萬臺左右。其中，2000 萬輛電動汽車將基于 MEB 打造，剩余 600 萬輛汽車中的大多數(shù)將基于 PPE 打造。

同時，大眾計劃未來 5 年內(nèi)，在混合動力、電動出行和數(shù)字化領(lǐng)域投入近 600 億歐元。其中電動出行方面就投資約 330 億歐元。

而通用方面，其推出全新平臺的時間相比大眾要慢大半拍，但還是趕上了班車。在發(fā)布全新電動化平臺時，通用就展示了 10 臺電動概念車，計劃在 2025 年前全部推出，并計劃在北美市場和中國市場累計銷售 100 萬輛電動車。另外，2020 年到 2025 年間通用還將在電動車和自動駕駛領(lǐng)域投入 200 億美元的資金和資源。

2020 年，特斯拉產(chǎn)量達(dá)到了 100 萬臺，通用發(fā)布了全新電動化平臺，大眾 MEB 逐步邁向成熟?？瓷先?，傳統(tǒng)車企開始跟上了腳步。

在人們開始察覺純電動車漸漸深入自己的生活時，一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭正在燃起。

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