2020年国际电池及电动车科技线上展会

供参会者访问的线上会议和展览界面（2020年国际电池及电动车科技线上展会）

  2020年国际电池及电动车科技线上展会于11月10日至12日举行。由于受到新冠疫情影响，今年的会议和展览首次以在线形式举办。以往，该展会每年举办两次，包括会议和展览两部分，分别于5月在德国斯图加特（Stuttgart）举办欧洲电池展及9月在美国密歇根州的诺维（Novi）举办北美电池展。今年的展会将北美和欧洲地区的展会合二为一，会期共三天，其中第三天展会重点聚焦与欧洲相关的话题。

  今年的展会主要关注了电池系统、电池架构、电池组件和电池材料领域的最新发展动态、电池制造和测试领域的技术创新、电池热管理和回收利用以及混动和纯电动车技术。实现创新的主要驱动因素包括全球气候变暖的治理、减少交通运输和其他行业碳排放量的需求、降低向电动出行更快转变的成本以及减少电池生产中的二氧化碳排放。本次线上展会设置了技术会议、小组讨论、研讨会和产品演示等多个环节。参展企业可以通过虚拟展台展示各种产品和服务信息并提供可下载的资料。参访者可以使用聊天功能进行在线交流和参观虚拟展会现场。

  本次在线展会共举行了95场会议，其中有24场与欧洲相关，共吸引全球超过6,000人注册参加。

  展会举办方计划在2021年恢复线下会议和展览，具体日程如下：

• 于2021年5月18日至20日在德国斯图加特举办欧洲电池展，网站：www.thebatteryshow.eu
• 于2021年9月14日至16日在美国密歇根州诺维举办北美电池展，网站：www.thebatteryshow.com

  本报告关注的是展会第三天与欧洲相关的部分专题演讲，具体内容包括电池市场的未来展望、锂离子电芯的强效低成本替代物、四家电池厂商在欧洲的生产计划以及对于高度一体化电动车热管理系统的深度解析。

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FABRICE RENARD先生 - 法国产业调研机构Avicenne ENERGY高级顾问

  Avicenne Energy主要针对能源和电池领域提供咨询服务。Renard先生在其演讲中介绍了可充电电池市场的整体情况，具体包括电芯化学/技术、使用领域和应用情况、电动车（包括纯电动车、混动车、插电混动车和燃料电池车）对可充电电池市场的影响以及可充电电池产能等方面。Renard先生对1990年至2019年的可充电电池市场进行了回顾，也对市场至2030年的前景进行了展望。除了欧洲地区的市场数据，Renard先生还提供了一些全球市场数据。

  从内外部渠道收集的信息来看，全球电池市场的价值逐年增长，2019年达到了1,030亿美元，其中大部分为可充电电池，市场价值高达890亿美元。相比之下，2016年全球电池市场价值为820亿美元，其中可充电电池市场价值为690亿美元。这些数据涵盖了所有电池细分市场和电池技术。

1990年至2019年全球电池市场以电池化学成分分类统计的存储容量变化情况（存储容量单位：MWh）（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Avicenne Energy）

  近年来，锂离子电池发展最快，电池存储容量从2015年的约75,000MWh/年攀升至2019年的约200,000MWh/年。不过，目前规模最大的细分市场是铅酸电池，尽管存储容量增幅并不如锂离子电池那样大，但也从2015年的约375,000MWh/年增至2019年的约440,000MWh/年。从总存储容量来看，2019年所有电池细分市场（包括锂离子电池以及规模较小的镍镉电池、镍氢电池和液流电池等其他类型电池市场）中铅酸电池约占70%的市场份额。作为两个最大的细分市场，铅酸电池和锂离子电池的不同之处在于各自在电池组（包括电芯、电芯总成、电池管理系统（BMS）和连接器，不包括DC/DC转换器和逆变器等电力电子设备）层面的市场价值。2019年，锂离子电池组的市场价值已接近450亿美元，超过了铅酸电池组的约380亿美元。

  在谈到电池应用时，Renard先生表示铅酸电池主要用于起动机以及工业领域的固定供电和诸如叉车的动力供电，但工业用电正在越来越多地用锂离子电池替代铅酸电池。如果将2019年锂离子电芯（此处讨论的是电芯而非电池组）的主要应用领域进行分类，汽车领域应用锂离子电芯的比例最高。存储容量大于190GWh的锂离子电芯中，有67%（中国占44%，世界其他地区占23%）用于轿车和电动巴士，市场价值达340亿美元。另一个较多使用锂离子电芯的领域是电子设备，应用比例达17%，而工业领域和储能系统的应用比例则合计占5%。相比之下，2000年小于2GWh的锂离子电芯中有66%用于便携式个人电脑，而手机和便携式电子设备则各占17%。

  各类电动车（包括混动车、插电混动车和纯电动车）的增长情况不尽相同，在全球各地区也存在差异，但对锂离子电池的需求都是一致的。纯电动车和电动巴士尤其需要大容量电池。中国是纯电动车和电动巴士生产大国，但欧洲的纯电动车生产也在近些年迎头赶上。在展望2018年至2030年的发展趋势时，Renard先生预计基本情况下，全球每年的电池存储容量将从2018年的100GWh和2020年的150GWh增至2030年的600GWh以上，在现实应用中这一数字届时甚至可能超过900GWh。在便携式电子设备方面，锂离子电池的存储容量将在2030年达到50GWh以上。

2019年锂离子电池主要应用领域	2030年前锂离子电池在便携式设备上的应用前景预测

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Avicenne Energy）

  另外，Renard先生还阐述了他对锂离子电池成本的看法。他用18650型圆电芯举例说明。2000年，该电芯的成本为2.6美元/Wh。到2019年，这一价格降至0.15美元/Wh以下。使用NMC622正极材料的40Ah软包电芯可用于纯电动车，2020年该电芯的平均成本为130美元/kWh，到2025年预计将降至100美元/kWh左右。Renard先生用一张图表展示了锂离子电池的各项成本明细以及随时间推移发生的变化，具体成本项目包括正极材料、负极材料、电池隔膜、直接人工费和能源开支等。

  Renard先生还介绍了全球各地区在2017年、2023年和2025年的锂离子电芯产能变化情况。从电池存储容量的绝对增长情况来看，中国的锂离子电芯产能占全球产能的份额将从2017年的73%降至2025年的54%，而同时段内欧洲的产能份额则将从2%增至21%，电池存储容量增长了约200GWh。Renard先生展示的一张地图显示到2028年欧洲锂离子电芯产能有望达到450GWh。

到2030年电动车电池需求的实际前景预测	全球电池产能分布

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Avicenne Energy）

DAVID BROWN先生 - 芬兰电池公司BroadBit Batteries CEO

  当前，整个电池行业正在多个方面根据客户需要寻求锂离子电池技术的改进方法。Brown先生介绍了BroadBit Batteries的公司概况，并展示了有关电池技术和电池化学的解决方案，旨在改善电池的功率密度和工作温度、提高电池安全性和环保性以及降低电池生产成本。BroadBit Batteries成立于2015年，拥有超过35项授权和待授权专利。该公司将自己视为钠电池/氯化钠电池领域的开拓者。氯化钠电池需要在放电状态下组装，使用含硫电解液，电池正极采用干燥无溶剂法生产。全公司共有15名员工，其中5名拥有博士学位，公司所有权归管理层以及个人和企业投资者（例如日本的安川电机）所有。公司业务范围包括电池技术研究、与电池正负极和电解液相关的原型设计，以及组装不同类型的电芯（包括硬币电芯、软包电芯和圆柱形电芯）。

Broadbit Batteries为改善电池成本、性能和其他问题所展示的有关电池化学和电池制造的核心创新方案（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Broadbit Batteries）

  为了方便展示，Brown先生把BroadBit Batteries的核心创新方案划分为电池化学和电池制造两大类。这两类创新方案的最终目标是降低电池成本、增强电池性能（如能量密度）以及开发出一种比锂离子电池更环保、更安全、更耐用的电池。

  电池制造方面的创新包括适用于钠电池和锂电池生产的干法正极生产工艺。相比湿法工艺，这种不使用溶剂的干法工艺省去了多个生产步骤，不仅更快速、更安全、更环保、更节能，而且还降低了生产成本。干法正极成型机可以取代传统生产中使用的处理有毒溶剂的昂贵设备。

干法正极生产工艺的优势	截然不同的正极和负极生产工艺产生的独特成本效益

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Broadbit Batteries）

  Brown先生接着介绍了BroadBit Batteries在电池化学方面的创新方案，不过迫于时间限制并没有谈及进化后的无钴无镍锂离子电池。在该公司的创新方案中，革命性的钠盐电池不含稀土金属，具有更高的能量密度（采用18650型电芯形状因子的第一代产品有望达到300Wh/kg左右，第二代产品可能更高）和更广的工作温度区间（-20℃至+60℃的温度区间已被证实可行，-30℃至+85℃的温度区间具有可能性）。钠盐电池的电解液不易燃，因此即便过度充电也不会有任何风险，而且为了存储和运输安全可以将电芯电量完全放尽。另外，生产钠盐电池虽然所需的原材料量大，但由于对纯度要求不高，所以价格也比较低廉。而且，现有的锂离子电池生产设备和基础设施都可以用来生产钠盐电池。如果使用金属钠负极，钠盐电池的电量可高达1,100mAh/g左右，而且还不易形成枝晶，从而降低短路的发生几率，也使电池制造商能选择更便宜的隔膜材料。这种金属钠负极的电势仅比锂离子电池的负极电势低0.3V，与BroadBit Batteries生产的高压正极搭配使用可使电芯电压达到4V以上。

第一代高能电池规格	第二代高能电池规格

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Broadbit Batteries）

灵活的钠电池化学技术可根据应用场景进行优化（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Broadbit Batteries）

  BroadBit Batteries开发的钠电池化学技术可根据不同的电池应用场景进行优化，以下是三种应用场景：

• 适用于纯电动车的高能量密度（最高可达300Wh/kg）
• 适用于电网储能和电网稳定的高能量效率（大于95%）
• 适用于快速充放电需求（如电动工具和无人机）的高功率密度（最高达12C）

钠电池生产和充电后运作原理（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Broadbit Batteries）

  Brown先生还展示了一张BroadBit Batteries开发的标准钠电池的架构和运作原理图（如右图所示）。首先，金属钠沉积在负极的集流体中，而一个盐浸渍碳基体则沉积在正极的集流体中。电芯在组装时处于放电状态。在第一次充电时，金属钠会沉积在集流体上。含有二氧化硫的电解液具有很高的导电性，也会存储电荷，因此形成阴极电解液。钠电池的电子迁移率可高达80mS/cm，远高于锂离子电池不到20mS/cm的电子迁移率。在这样的条件下，钠电池就可以配备具有厚正极的高功率电芯。整个生产和组装过程在一般环境下即可完成，不需要惰性气体环境。

  在谈到钠电池独特的成本效益时，Brown先生例举了几种廉价且数量充裕的电池制造主要原料，例如食盐（氯化钠）、沙子（二氧化硅）、煤（碳）和硫磺（硫）。由于这些原料在全球各地都能获取，因此钠电池的制造地点可以不受制约，也可以避免像近期这样因新冠疫情导致的材料和部件运输物流问题。

  另外，Brown先生还介绍了BroadBit Batteries开发的钠电池和其他类型钠电池的根本区别，因为经常有人将不同的钠电池混淆。BroadBit Batteries的钠电池通过电沉积和结晶来存储电量，而钠离子电池则通过嵌入来存储电量。另一种钠电池盐水电池虽然也使用食盐作为制造原料，但食盐并非作为活性物质使用，而是用来与水一起制作电解液。而熔融盐电池则使用熔融盐作为电解液。

Brown先生总结几种不同类型的钠电池的根本区别

  Brown先生还展示了不同钠电池的详细数据和测试图表，以显示电池的开发状态和前景。这些数据和图表涉及多个方面，例如电芯循环、完全放电、通过偶尔放电维护循环使电池“再生”、快速充电以及低温耐受性等。

JAMES FRITH先生（主持人） - 美国研究机构彭博新能源财经（Bloomberg New Energy Finance）资深储能分析师
MATTHIAS ZENTGRAF先生 - 宁德时代欧洲区总裁
FREDERICK HEDLUND先生 - 德国电池初创公司Northvolt Zwei CEO
TOM EINAR JENSEN先生 - 挪威电池初创公司Freyr CEO
SEBASTIAN WOLF先生 - Farasis欧洲业务负责人

  在本次主旨小组讨论中，每家电池制造商的代表都以幻灯片的形式介绍了各自企业在欧洲的电池生产计划。会议结束后，各企业领导参加了由James Frith先生主持的讨论和问答环节，各方围绕锂离子电池生产在满足欧洲电动出行需求方面面临的机遇与挑战发表了各自的意见，具体涉及工厂选址决策标准、初步产能和未来产能增加计划、供应商本地化和环保等方面。

宁德时代（宁德时代新能源科技股份有限公司，中国）

  首先，Zentgraf先生以“扩大欧洲电池制造规模，加速推进汽车行业电动化”为题介绍了其所代表的中国电池制造商宁德时代。他用一张图表展示了到2030年电动出行市场的发展前景预测。该图表显示，中国的电动乘用车新车注册量将在2030年达到38%，而在德国、欧洲和美国这一比例分别介于28%至29%之间。鉴于新冠疫情的影响，预计2020年全球电动乘用车注册量将会减少15%，但这一损失将在随后几年得到弥补。从新能源车的前景来看，2025年中国、美国和欧洲这三大市场将共计拥有800万辆电动车。如果将全球其他地区的电动车数量计算在内，每年全球电动车的用电总量将达612GWh。到2030年，中国、美国和欧洲市场的电动车总量预计将逼近2,800万辆，其他地区电动车的合计数量也将达200万辆左右，这样全球的电动车用电总量届时将高达1,900GWh。从欧洲市场来看，假设每块电池的平均容量为75KWh，到2025年预计电动车的用电需求总量为200GWh至250GWh左右。到2030年，欧洲市场的电池产能需求将增长至600GWh至650GWh，这一预测是在电池平均容量降至70KWh左右的假设下作出的，因为届时充电基础设施将更完善，在充电便捷性提高后用户可以增加充电的频率。

  由于欧盟自2020年9月起开始实施新的二氧化碳排放目标，电动出行方式在该地区得到推动。根据现行的排放法规，欧盟计划到2021年将车辆的平均二氧化碳排放量控制在95克/公里，2030年这一数字将再削减50%。2019年，纯电动汽车数量在欧盟地区强势增长，市场份额达到1.8%。2022年和2025年，纯电动汽车的市场份额将分别增至8%和13%。如果将插电混动车计算在内，2025年欧盟地区生产的汽车中电动车的比例将达25%。仅从纯电动车的产量占比来看，2025年德国预计将生产欧盟地区55%的纯电动车，东欧国家将生产19%，法国将生产10%，其余各国的纯电动车产量占比均在10%以下。 

  宁德时代在中国境外的首座工厂将在德国图灵根州（Thuringia）的阿恩施塔特（Arnstadt）动工。大多数整车厂客户均位于该厂的1,000公里半径范围内。这些整车厂中既包括了在德国设厂的大众、福特、欧宝、保时捷、戴姆勒和宝马等品牌，也有意大利的菲亚特、法国的PSA和雷诺、瑞典的沃尔沃和捷克的斯柯达等品牌。这座锂离子电芯工厂位于一块名为“G2”（Germany 2）的未开发地块，计划于2022年年中开始生产电芯，且未来可能会因电动出行需求的增长而进行扩建。另外，宁德时代还在阿恩施塔特收购了名为“G1”的闲置厂房，计划将其改建为带样品车间的欧盟工程和质量中心（EU Engineering & Quality Center）。宁德时代还将把该闲置厂房用作仓储空间，并将从2021年中期开始在该厂房为欧洲客户装配电池模块，所需电芯将从中国进口。

  Zentgraf先生表示，即便在受到新冠疫情影响的当下，电池行业和整车厂仍然在努力推动电动车的发展。他认为以用户接受的方式建造更多的充电基础设施以及电芯生产用绿色可再生能源的可获得性是电动车发展面临的挑战。目前阿恩施塔特当地的供电网络可提供最多50%的绿色能源，该市正在制定计划以期实现100%的中期目标。其他挑战包括在当地开发更多材料、服务和部件供应商，以提升产品的本土化程度。

Zentgraf先生介绍的宁德时代在德国图林根州的电池生产计划。

Northvolt（Northvolt Zwei GmbH & Co. KG，德国/Northvolt AB，瑞典）

  德国电池初创公司Northvolt Zwei的CEO Hedlund先生介绍了Northvolt的概况及其建立的四大重要设施。Northvolt成立于2016年，总部位于瑞典首都斯德哥尔摩，目前拥有来自全球超过65个国家的近900名员工，专注于电池的“绿色”生产。该公司的目标是生产地球上最环保的电池，严格控制生产的每一个环节。这一环保理念将融入电池生产的各个流程，包括材料进厂、正极生产和电芯制造等。假设每生产1KWh电池需要消耗60KWh至80KWh的能量（取决于所采用的生产流程），那么工厂的选址和获取可再生能源的便利性就对是否能实现电池绿色生产至关重要了。

  “Northvolt R&D”是Northvolt在瑞典韦斯特罗斯（Vaesteras）建立的一个电池研发机构，于2019年春季投入运营。该机构主要负责与重要客户的合作、概念研究、电芯设计以及早期测试和验证。Northvolt建立的另一座设施“Northvolt Labs”同样位于韦斯特罗斯。Northvolt Labs占地20,000平方米，已处于试运转的最后阶段，并已经开始生产电池。该设施的自有生产线可以通过完全典型的生产流程确保产品的合格性和工业化生产，且这种生产流程将在千兆电池工厂和批量生产时进行复制。另外，该设施还将生产环节进行垂直整合，实现正极材料的自主生产。Northvolt Labs还建立运营了一座电池回收利用试验工厂，对电池的全生命周期进行监测，确保生产出最环保的电池。

  “Northvolt Ett”是Northvolt在瑞典北部的谢莱夫特奥（Skelleftea）建立的首家千兆电池厂，该厂负责生产活性材料、正极和锂离子电芯。工厂之所以选址在谢莱夫特奥这样的偏远地区是基于几方面因素考虑的，包括土地可用性、工业勘探和获取绿色能源的便利性（该地拥有100%的水电资源）。该厂的初始年产能设定为40GWh，但具备很大扩充潜力。该厂将于2021年底启动第一批电池的生产。

  “Northvolt Zwei”是Northvolt与大众合资建立的千兆电池厂，双方各持股50%。该厂将选址在德国萨尔茨吉特（Salzgitter），北面不远处便是位于沃尔夫斯堡（Wolfsburg）的大众总部。Northvolt Zwei的初始年产能定为20GWh，但基于Northvolt Ett工厂的生产流程和设备制定的“规模生产蓝图”，到2030年该厂计划将年产能增至150GWh。从环保角度考虑，该厂决定电池正极将由Northvolt Ett生产后运至德国，因为正极生产需要耗费大量能源，而Northvolt Ett可以100%利用当地的水电资源。Northvolt Zwei预计于2024年投入运营。

Freyr（Freyr Battery AS.，挪威）

  挪威电池初创公司Freyr的CEO Jensen先生通过题为“从财务、环境和社会角度看欧洲电池生产”的演讲介绍了该公司的市场观点和计划。该公司的目标是生产全球最环保的电芯，并通过技术许可和合资的商业模式在2022年将产品推向市场。

  Freyr的发展动力来源于全球气候变暖背景下迅速且大幅减少碳排放的需求。在大量存在脱碳需求的行业中，运输和发电行业被认为是最容易实现脱碳的行业。电池被视为实现运输行业脱碳和进一步加速可再生能源发电的根本催化剂。权威分析机构对于2030年的脱碳预测数据显示，2008年至2018年的10年间，太阳能的利用率增长了7倍，风能的利用率增长了2倍，且预测数据越晚，调整后的数据结果越高。Freyr认为，随着常规脱碳进程的推进以及整车厂越发重视电动出行，当前对于电池成本下降和产量增长的预测数据也将在未来10年内发生巨大变化。

  挪威和北欧地区在可再生能源领域拥有巨大潜力。仅挪威就拥有超过15,000TWh的潜在绿色能源，可以提供四倍于全欧洲需求的电力。除了现有的水电资源外，挪威的风能资源也能以技术上和经济上可行的方式进行开发。这样做不仅能为整个欧洲供应绿色能源，还能实现高耗能产品（如电池）在挪威的本地化生产。

  Freyr将在挪威第四大不冻港附近的摩城（Mo I Rana）的一个工业区建造其第一座工厂。该厂在2020年开始试产首批电芯，且将以模块化和可扩展的方式逐步扩大生产规模。Jensen先生展示的幻灯片显示，该厂的年产能为25GWh，而位于Stormoen和Langvassheia的两座工厂均拥有32GWh的年产能。为了能尽可能缩短电池的生产时间、确保电池的环保性以及实现成本效益最大化，Freyr采用了与业内最好的公司进行合作的商业模式，而没有选择自主开发相关技术。该公司将技术许可和合资公司视为其战略优势，主要技术应用领域包括电动车、船舶和储能系统。

  Freyr可通过在能够获取100%可再生能源的地点建厂及其他方式实现生产最环保电池的目标。根据2020年全球电池行业的平均水平，Freyr计划在电池生产中减少88%的二氧化碳排放量，最终目标是实现二氧化碳零排放。

Jensen先生展示的Freyr电池生产二氧化碳当量减排目标与行业基准水平的对比

Farasis（Farasis Energy Europe GmbH，德国/孚能科技（赣州）股份有限公司，中国）

  在问答环节开始前的最后一位演讲嘉宾是代表Farasis Energy Europe的Wolf先生，他演讲所用的幻灯片标题是“锂离子电池在欧洲的创新量产”。Farasis于2002年在美国加利福尼亚州成立，现为中国企业所有，主要从事软包电芯的生产。该公司最初为两轮车、储能系统以及叉车等工业应用供应锂离子电池，现在该公司的产品在电动车市场中的份额正在日益增长。Farasis的重要客户包括戴姆勒、北汽集团、美国电动摩托车品牌Zero以及最近宣布的土耳其初创车企TOGG。根据介绍，Farasis是中国最大的软包电池生产商和全球第二大的电动车软包电池生产商。该公司在全球拥有4,000多名员工，产品阵容包括供电动车、两轮车、工业及固定应用场景使用的电芯、电池模块和系统。在谈到欧洲地区的电池生产时，Wolf先生表示欧洲已在锂离子电池的生产技术和化学成分等领域发展地很成熟，但在电池生产的工业化和量产方面仍有改善空间。

  Farasis在全球的7个地点设有办事机构、研发中心或生产设施，其中4处位于中国。该公司的全球总部位于江西省赣州市，当地还建有一座年产能为8GWh的电池厂，该厂于2009年投产。另一座电池厂位于江苏省镇江市，年产能为24GWh，于2020年年初投产。另外，Farasis还在天津设有研发中心，在北京设有办事处。Farasis的美国总部和研发中心位于加利福尼亚州海沃德（Hayward），另外将很快公布在美国建厂的具体选址，该厂的年产能在10GWh至12GWh，预计于2023年投入运营。Farasis在德国有两处设施，分别是位于斯图加特（Stuttgart）的电池研发中心和比特费尔德-沃尔芬（Bitterfeld-Wolfen）的电池厂。该厂在地理上位于欧洲的中心，周围聚集了Farasis的重要客户，预计于2022年投入运营，初始产能为8GWh至10GWh，且未来产能拥有大幅提升潜力。

  Farasis认为，到2030年，欧洲锂离子电池市场的年产能需求将达400GWh左右，需求对象包括纯电动车、插电混动车、混动车和轻混车。前述年产能需求是基于届时纯电动车市场份额能达到25%左右的假设所作出的。不过，随着欧盟地区采用新的排放法规，纯电动车的市场份额可能会比假设水平更高。

  Wolf先生认为电池价值链包含的远不止电池组生产和将电池与车整合。为了生产电芯，Farasis需要在欧洲建立起原材料和部件供应链，并通过在工厂附近进行供应产品的本土化生产实现供应链与生产的整合。由于关税原因，本土供应链的建立从经济角度看也十分重要。下表显示了价值链的各个环节以及一个或多个环节中的不同市场参与者。

Wolf先生介绍的电池价值链主要环节以及从电芯到电池组的电池生产环节成本占比

  从最近的动向来看，许多电池厂商都计划在高成本国家建厂，而其他行业新建的大规模工厂通常位于东欧国家。Farasis选择在西欧建厂有很多原因，包括位于欧洲中心且距离重要客户较近等因素。人工成本并非影响Farasis选择的决定性因素。鉴于电池技术（如与能源密度相关的技术）变革的频率和速度，选择建厂的地区必须具备研发能力。根据Farasis制定的未来十年发展路线图，电芯的能量密度将较当前产品提高49%。

问答环节

  在最后的问答环节中，演讲嘉宾回答了观众的提问。首先由主持人Frith先生提问，他的问题是欧洲是否能成为最环保电池的生产所在地。演讲嘉宾们对该问题持基本肯定的态度，因为欧洲（尤其是北欧地区）拥有丰富的可再生能源。不过，Zentgraf先生指出中国已经将可再生能源的利用提上日程，并正在加速推广。

  有观众向宁德时代的Zentgraf先生提问，想了解该公司在欧洲的供应商使用计划。Zentgraf先生表示，宁德时代在第一阶段仍会使用已知和经验证的亚洲供应商，因为宁德时代和其汽车行业客户都希望规避风险，确保产品的合格性。同时，宁德时代也会在欧洲当地开发供应商，帮助他们达到相关资质，以实现宁德时代电池中期本土化生产要求。重要的是，这些新开发的当地供应商必须具备足够的竞争力。

  另一个相关的问题是如何促成欧洲当地供应商的建立——通过政府经济激励还是其他手段？Zentgraf先生表示欧洲电池行业已经存在许多补助，并建议将这些补助的适用范围从研发扩展到其他领域。他认为汽车行业供应商都受到了行业结构变化和新冠疫情的影响，可能需要在获得帮助的情况下才能进入电池行业，并且动作要快，因为电池行业的产品价格会随着时间的推移而下跌。

  在被问及电池轻量化以及自然和可持续材料的使用时，Northvolt的CEO Hedlund先生表示这两方面都很重要。电池材料是整个电池制造价值链中的一部分，需要在生产时考虑所有化学元素。电池重量之所以重要，是因为更轻的汽车行驶起来需要消耗的能量就越少。

  最后一个观众提问是关于欧洲化学品管理署对于NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮，电极生产中使用的一种溶剂）的使用出台越来越多的限制是否被电芯厂商视为一种挑战或威胁。主持人Frith先生建议将这一问题的外延拓展到环境污染领域，而不是仅仅关注NMP。对于这一问题，Freyr的CEO Jensen先生表示他相信未来可以实现无NMP/无溶剂电池生产。电池的生产方法将会迎来许多变化，这也会提升资本密集度和效率。从环保角度看，10年后电芯的生产方式与今天相比可能会发生根本性的变化。

CORY STEUBEN先生 - Munro & Associates Inc.总裁

  热管理性能（包括制冷和制热）对于电动车的驱动部件、动力电子设备、锂离子电池和其他装置至关重要，因为这关系到这些部件和设备在不同环境温度和工作条件下的正常运行和使用寿命。为车内乘员提供舒适的舱内环境（尤其是在冬季进行制热）需要消耗电池的宝贵能量，极大影响车辆的续航里程。Steuben先生介绍了他在研究特斯拉Model Y的创新且高度集成的热管理系统过程中的发现。在Model Y的热管理系统中，水/乙二醇（冷却液）回路与R1234yf（制冷剂）热泵系统相互配合，以最高效和紧凑的方式应对所有供暖、制热和制冷需求。Steuben先生在介绍中展示了Model Y热管理系统的架构、部件数量和紧凑性。与电动车市场上其他热管理系统相比，Model Y热管理系统所包含的部件数量更少。介绍中提及的许多拆解部件通过图表、部件实物和动画进行演示。Munro & Associates每年会拆解分析约20辆汽车，涉及包括热管理系统在内的所有方面，并将其研究成果呈现在分析报告中。

  Steuben先生通过一张热管理系统的原理示意图展示了冷却液回路以及所关联的部件和系统。所有管路头尾都与“热泵”连接。与传统的内燃机汽车一样，散热器被安装在车辆前部，在需要时将系统产生的多余热量排放到周围空气中——这是第一条冷却路径。第二条冷却路径与前后轮驱动单元相连，用来带走动力电子设备产生的热量，以免它们过热。此外，第二条冷却路径还可以带走驱动电机前后定子的热量。具体来说，每个驱动单元的变速箱中集成的一台小型电动低压泵可实现变速箱油至定子的循环。第三条冷却路径与锂离子电池相连，通过变冷后的冷却液实现降温。该锂离子电池由四个电池组构成，这些电池组呈直线排列，均配备圆形电芯。其中，外侧电池组的电压为75V，内侧电池组的电压为82V。根据Steuben先生展示的电池热管理系统界面示意图，每个电池组中有7条平行的管路，冷却液会顺着这些管路流经电池组。他还解释道，从电池容量和充放电率的角度考虑，将电芯温度尽可能控制在70℉（约等于21℃）左右是十分必要的。除用变冷后的冷却液进行冷却之外，在较低的环境温度下，对电芯进行适当的加热还是必要且可能做到的。另外还有一个系统模块同样需要冷却，那就是高级驾驶辅助系统（ADAS）电路板上的大功率芯片。该芯片没有单独与热泵相连的冷却回路，而是连接在电池与热泵相连的冷却回路中。电池前的限流器会将一部分冷却液导向ADAS系统，使ADAS系统先于电池得到冷却。

特斯拉Model Y的热管理系统概览图	特斯拉Model Y热泵的独特部件

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Munro & Associates）

特斯拉Model Y的热泵总成（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Munro & Associates）

  Steuben先生通过图片展示了特斯拉Model Y热泵的架构、功能和独特之处。作为热泵的三个独特部件，乙二醇歧管、R1234yf歧管和八通阀在高度集成和紧凑设计的热泵中发挥着重要作用，且这些部件是Munro & Associates拆解调研过的所有电动车中最先进的。通过这些部件，使用制冷剂的空调系统和热泵中的所有主要部件可以被紧密排列，某些零件可以合为一体，还能缩短甚至免于使用连接管和软管（包括冷却液软管）。与制冷剂（R1234yf）有关的主要部件包括：

• 电动压缩机 - 用来压缩和循环制冷剂。
• 液冷冷凝器（LLC） - 传统冷凝器位于车辆前部，将热量排入周围空气中。相比之下，特斯拉Model Y热泵中的紧凑堆叠板式热交换器可以将热量排入冷却液中实现供暖。
• 制冷机 - 在传统热管理系统中，蒸发器可吸收驾驶舱内空气中的热量以实现冷却，而特斯拉Model Y热泵中的堆叠板式热交换器则吸收冷却液中热量以实现冷却。

  特斯拉Model Y热泵中的第一个独特部件是乙二醇歧管，该部件采用尼龙材料制成，拥有可与冷却液回路相连的快速连接端口。部件一侧的橙色密封圈可与制冷机和液冷冷凝器的冷却液回路接口相连。部件的另一侧有8个矩形端口，与控制冷却液流动路径的八通阀相连。紧邻八通阀的是两个电动冷却液泵，冷却液只能通过这两个冷却液泵循环通过八通阀。冷却液泵的部分外壳集成在歧管中。
  第二个部件是制冷剂通道使用的R1234yf歧管，该部件是一个配有钎焊背板和凸形蓄能器的锻造铝部件。所有传感器、热力膨胀阀、止回阀、制冷机和液冷冷凝器都以极为紧密的方式安装在该部件中。 
  第三个部件是一个塑料材质的八通阀，拥有八个矩形冷却液回路连接端口。该部件是一个带有电机的旋转阀，可以从5个不同位置将流经热管理系统的冷却液导向需要冷却或加热的各个部件。装有各种零件的乙二醇歧管和R1234yf歧管在热管理系统中互相紧挨着。电动压缩机则安装在乙二醇歧管和R1234yf歧管附近，通过两根较短的制冷剂软管与铝制歧管相连。

八通阀和乙二醇歧管的接合界面	用于热管理系统冷却液循环的八通阀

（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Munro & Associates）

八通阀的5个冷却液导入位置之一的CT扫描图像（2020年国际电池及电动车科技线上展会 / Munro & Associates）

  另外，还有几根较短的制冷剂管与仪表板后的驾驶舱HVAC（暖通空调）系统相连。用于制热和制冷的HVAC部件包括：

• 蒸发器 - 位于HVAC系统内，用于驾驶舱制冷。
• 内冷凝器 - 位于HVAC系统内，用于驾驶舱制热。特斯拉Model Y驾驶舱制热既没有像传统车辆那样利用热冷却液流经加热器芯体实现，也不使用电加热器。

  值得一提的是，为了不破坏部件，Munro & Associates还使用了计算机断层扫描（CT）技术展示了八通阀所有内部结构和5个不同的冷却液导入位置。

  MarkLines是总部位于美国底特律的汽车拆解工程公司Munro & Associates的合作伙伴。Munro & Associates主要负责撰写各种车辆的拆解分析报告，并会深入调研各种车辆零部件的详细规格参数，包括重量、尺寸和成本。如欲获取拆解调研的详细内容，请点击以下链接了解。

>> 特斯拉Model Y拆解调研数据

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关键词
电池、电动车、电动化、热管理、Avicenne Energy、BroadBit、宁德时代、Northvolt、Freyr、Farasis、Munro、特斯拉、Model Y

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