小鹏汽车：新形势下的动力电池的机遇与挑战

小鹏汽车包括G6在内的后续车型将全面采用扶摇架构SEPA 2.0，扶摇架构采用了先进的车载智能系统、一体式铝压铸车身、800V电驱、智能热管理系统、CIB电池车身一体化技术、基于800V SiC的快充平台等。小鹏汽车标配3C快充，兼容4C；4C快充能保证充电5min，续航可增加超过200km；从10%充电至80%仅需15分钟左右。

小鹏汽车电池业务高级总监仲亮表示，为实现800V快充，需要从多层面进行优化与创新，包括热管理、整车管理、云端管理、安全防护和电芯技术。电芯平台化，是指用最少的电芯覆盖绝大多数车型的需求，电芯的平台化对上中下游全产业链均能产生积极的影响。下一代平台化电芯结构的选择是什么？仲亮表示，不同的材料和体系，在能量密度、成本、性能和成熟度上均存在不同，电芯成本是重要的考量点。

仲亮|小鹏汽车电池业务高级总监

以下为演讲内容整理：

小鹏汽车是一家成立于2014年的企业，截止2022年累计销量超过25万台，目前共有5款车在售。新车G6在6月29日正式上市，7月初会开始交付。这款车型在6月初接受预定时，接到了35000个订单。小鹏一直在做的自动驾驶业务包括高速自动驾驶和城市自动驾驶，电池使用87.5度电可达到755个续航里程。

扶摇架构SEPA 2.0

扶摇架构SEPA 2.0是一款贯通整个汽车技术架构，采用了先进的车载智能系统、一体式铝压铸车身、800V电驱、智能热管理系统、CIB电池车身一体化技术、基于800V SiC的快充平台等。

小鹏的自动驾驶系统分为城市NGP和高速NGP，小鹏是国内最早推出高速NGP的公司，大约在三年前推出。城市NGP则是在城市路况下实现自动驾驶，小鹏在2022年推出，2023年已完成北上广深4个城市的发布，到年底前会完成50个城市的发布。到2024年底时，小鹏希望在全国大部分城市都可以使用到城市NGP。小鹏也是唯一一家在北京发布了城市NGP量产车型的国内企业。

同时，小鹏是唯一一个在车辆前后都采用了一体化压铸的企业，因为是小鹏自己的工厂完成的一体化压铸，所以确保了车辆轻量化和碰撞性能。

800V快充技术

小鹏制造的800V快充系统，从电池材料、pack设计到电驱800V到控制功率系统的碳化硅模块、热管理，一直到480千瓦的充电桩，一条线上都是小鹏自己研发及生产的产品。

小鹏的CIB电池车身一体化技术，是将电芯直接放到pack里，pack和车辆底盘相结合的技术，现在已经在G6上量产。

小鹏在800V快充方面实现了标配3C快充，兼容4C。从2022年9月开始，小鹏推出的车辆都是标配3C的充电能力。4C对应的快充能力为充电5五分钟，续航可增加超过200公里，充电至80%仅需15分钟，最大功率为430千瓦；3C快充能力为充电5分钟续航130公里，充电至80%约20分钟，最大功率为300千瓦。

小鹏的800V快充在pack端需要进行许多技术革新和优化。当800v系统上线后，由于充电速度快，温升会变得困难。需要与整车热管理效率配合，涉及高效电池温控系统、多支路液冷系统、冷却/加热策略；还需要整车管理，包括整车智能联动和智能协调；还需要云端管理，目前大数据监控已经相当发达和成熟，帮助优化实际使用过程中的控制和算法。

由于采用了更快的充电速度，小鹏在安全防护和热电力耦合方面也做了很多工作，以确保电池安全。

小鹏在安全防护上采用了耐高温绝缘防护，全方位的NP设计，电气系统液冷，智能熔断器的加入确保了800V快充的极致安全。做到了在一颗电芯热失控时，整车外面没有明火，且没有时间限制。

图源：嘉宾演讲材料

在电芯层面，为了实现快充，小鹏的材料级别、极片和制造工艺都做了更新。快充电池对工艺要求更高，在生产制程管控和一致性方面也提出了更高要求。因此小鹏与供应商联合开发了一款4C充电电芯，也共同在材料、极片电芯电池方面进行了改善。

图源：嘉宾演讲材料

平台化及技术趋势

从补能系统角度来看，目前只有三个方向：充电、换电和增程。其中，充电市场占有率最大。未来5到10年后，充电依然会是市场的主流补能方式，甚至市场占比会增加。充电和增程及换电相比，劣势是速度没有其他快，换电可能需要三五分钟，增程则不需要单独补能。因此，减少充电速度是未来充电发展的核心诉求。目前行业中有3C、4C和6C，从长期来看，800V快充可能会成为行业趋势。因此，小鹏在技术方向上进行了大量工作。

未来如何加强和优化产品设计，小鹏有两个比较重要的方面：平台化开发和材料体系开发。近几年电池领域的创新主要集中在结构层面，如pack、麒麟、大圆柱、刀片和极简顶盖设计创新等。材料层面的创新并没有看到特别多的应用，如钠电池、镍锰酸锂和磷酸锰铁锂等都还没有真正替代现在使用的磷酸铁锂和三元。因此，小鹏希望在材料层面能看到更多创新。首先讨论平台化。苗圩部长在世界动力电池大会上曾提议，要统一动力电池标准。他表示，上一版国家发布的推荐动力电池尺寸标准中共有145个尺寸，其中6个是圆柱尺寸，14个是软包尺寸，125个是方形尺寸。方形有125个尺寸在今天的市场上绝对是不能接受的结果，因此他建议行业监管部门牵头做动力电池尺寸标准化，特别是方形电池。

简单地理解，做平台化对电池厂、整车厂及未来的回收都有直接明显的意义。电芯厂不需要开发各种尺寸，产线也不需要调整，模具费、规模化生产也能发挥作用；整车厂在开发产品时，不需要考虑换新带来的重新设计和模具的重新开发，只需要考虑材料层面的升级，降低研发费用；回收就是更有利于统一回收的标准。

因此，小鹏提倡将行业更多地朝平台化方向发展，但更适合行业政策制定部门或较大的主机厂来主导。因为在与电池厂合作过程中，各个电池厂都有不同的平台化和标准化建议，但都是基于企业现状来制定的，在这种情况下，主机厂并非只有一家而是有多家电池供应商，每家做自己的平台化和标准化对于主机厂来说并非真正平台化。因此，需要关注最终端用户和市场需求，从更高的角度来完成。

在平台化标准化方面，我们已经看到了过去一些优秀案例，例如家用的AAA电池、18650、21700及方形VDA。虽然方形有标准，但已经过时或稍显老化。

因此下一代的标准是什么？大圆柱46体系可能会是一个较好的标准化产品。未来不排除方形有统一标准和尺寸的产品，但这个工作可能不会特别快，因为这一代产品和两年内即将上车的产品基本上已经定型。对于三年后的产品，就需要进行长期规划。

图源：嘉宾演讲材料

在材料体系创新过程中，在关注用户需求以及反推技术路线时，能量密度可能已经不再是最重要的指标。低成本可能是市场需求的主流方向。在今天的能量密度、循环寿命和安全都能满足用户需求的情况下，未来两三年更多关注的将会是成本。只有降低成本，才能将更有价格竞争力的产品带给终端客户，最终终端客户才能享受更大收益。因此小鹏希望在上市时就能达到相对成熟且较低的成本价格。小鹏也在关注特殊高价车型材料，包括磷酸锰铁锂对三元材料的补充，以及替代传统三元材料。我们非常希望图中靠左下的材料尽快产业化，这对整个行业有很大帮助。靠右上的材料也非常重要，代表技术不断发展，挑战更大难度和下一代产品。

总结

我主要介绍了两个技术方面，第一个是800V快充技术，这是小鹏在国内较早开展全链条的800V技术，小鹏也将坚定地沿着这条路线发展下去；第二个是对未来整个动力电池的判断，小鹏建议行业可以进行平台化和标准化，以及更多材料层面的创新。最后，小鹏希望整个行业的供应商和其他主机厂的合作伙伴多交流，共同推动行业发展，实现合作共赢。

（以上内容来自小鹏汽车电池业务高级总监仲亮于2023年7月5日在2023第三届汽车动力电池论坛发表的《新形势下的动力电池的机遇与挑战》主题演讲。）