在生产纯电动汽车和设备的电池方面,存在着普通工厂和超级工厂之分。顾名思义,超级工厂是规模庞大的设施,旨在每年生产数吉瓦时(GWh)的电池,通常是锂离子电池。
现代超级工厂每年产量可超过 100 GWh,其中大部分产能将用于供应快速增长的电动汽车行业。
在美国,特斯拉位于内华达州的超级工厂和福特位于田纳西州的蓝椭圆城工厂就是很好的例子。瑞典的诺斯沃尔特埃特工厂和德国宁德时代的超级工厂则是欧洲最大的制造基地之一。
并非总是合适
“超级工厂非常重要,”总部位于英国的定制电池组制造商Alexander Battery Technologies的首席商务官Alex Stapleton表示,“它们是投资流向、资金流动以及项目未来发展方向的重要指标。”
然而,斯台普顿表示,他们提供的规模并不一定适合许多商业设备和车辆 OEM 厂商。
“如果你说的是一级汽车零部件供应商之类的,那他们肯定准备充分,而且那也是他们努力的方向,”他说。“但这些都是需要数年时间才能完成的项目。他们会想,‘咱们在2030年左右开始生产吧’,然后他们就开始围绕这个目标制定计划。”
不过,对于每年生产 1,000 至 5,000 辆汽车的 OEM 厂商来说——尤其是考虑到这些汽车的价格通常高达六位数——超级工厂模式往往并不合适。
“这意味着要锁定特定的单元规格、生产计划和长期项目,”斯台普顿说。“这可能会增加风险。”
灵活性和定制化至关重要
商用设备和车辆 OEM 厂商也有其独特的需要,而超级工厂无法有效满足这些需求。
“他们通常需要更大的灵活性、更多的定制化、更快的周转速度,”斯台普顿说,“我认为,与那种超级工厂模式相比,他们的项目需要更容易的启动。”
他补充道:“我认为超级工厂模式确实更多地支持了供应端,而没有真正深入地触及需求端,而需求端的支持才是真正有价值的。这些公司需要强大的工程支持,但不需要汽车项目带来的额外开销和规模预测。”
定制优势
斯台普顿表示,正是这种情况促使许多原始设备制造商 (OEM) 考虑为其设备定制电池。对于电动设备和车辆而言,很少有部件能像电池一样至关重要。
他说:“花时间和精力去研发电池,几乎肯定会为你的最终客户带来价值。”
斯台普顿补充道:“对于小批量应用来说,我认为这是一个增长点,因为人们想要获得这种差异化优势。
清晰的流程
对于希望为其产品开发电池的原始设备制造商 (OEM) 而言,Alexander Battery Technologies 开发了一套强大的流程,旨在帮助客户应对挑战。
亚历克斯·斯台普顿。(图片:Alexander Battery Technologies)“无线耳机与汽车截然不同,但原理是一样的,”斯台普顿说。“我们有一个非常严格的阶段式工程流程。”
他解释说,首要任务是共同制定工作范围。
“这实际上促成了项目启动之初的文档编制工作,其中包含了客户的所有意见、目标规格以及他们想要达成的目标,”斯台普顿说。“然后,我们会将这些信息与监管考量、合规性以及其他所有需要考虑的因素进行整合。”
斯台普顿表示,车辆和设备电池的文档编制阶段可能非常耗时。
“如果从零开始,文档编写需要18个月到两年的时间并不算长,”他说。“因为涉及的方面非常广泛——比如功能安全,对于这类电池组来说就是一个非常重要的方面——而功能安全方面的文档要求也极高。”
斯台普顿表示,文档编制是整个过程中最难的部分,但最终会得到一份交付成果清单,其中涵盖了关键里程碑和指标。
“他们会参加一个非常透明的启动会议,我们整个团队都会到场,”斯台普顿说。“他们可以在项目初期就见到所有参与人员,而且我们会把这些信息记录下来,让他们了解每个人的情况。”
可重复性与新颖性
鉴于 Alexander Battery Technologies 在汽车定制电池领域的工作经验,Stapleton 表示,有时可以通过他们之前的经验简化文档流程。
他说:“这些电池组的设计思路是一致的,它们很可能采用模块化设计,需要CAN总线,需要热管理。肯定有一些方面是可以重复使用的。”
然而,电池也存在一些无法预测的新特性。
“我们一直在探索采用新型化学技术的新产品——比如采用钛酸锂等材料的电池组,”斯台普顿说。“我们最近还研发了一款电动垂直起降飞行器(eVTOL)——这绝对是全新的领域。因此,整个流程的设计必须能够回答这样一个问题:‘如何才能确保每次都能设计出正确的产品?’ 这不是一个容易回答的问题。”
需要政策支持
斯台普顿表示,他希望世界各地的政策能够更多地考虑那些不属于超级工厂模式的电池供应商。
他说:“设计、电池、OEM以及其他所有环节都属于中产阶级,这个产业规模达数十亿美元——它不是一个小产业——也需要有相应的政策支持。而不仅仅是针对超级工厂层面的政策。”
斯台普顿重申了小型电池供应商所能提供的价值。
“创新也需要基层民众的支持,”他说,“我认为这会让双方都更有发展前景。”


