導讀：2022年選題方向會圍繞汽車產業和雙碳等方面的內容來展開，感謝各位支持。最近和朋友聊，2022年可能是動力電池發展的一個非常重要的時間節點：標志著12V鋰電在較大規模上替代鉛酸電池。
隨著特斯拉在Model S Plaid上，做小規模替代實驗已證明方案可行，下一步已經開始在Model 3和Model Y上逐步展開較大規模替代的準備。事實上，這也在不斷推動原有BMW、Daimler、Porsche、Audi這些豪華車的替換節奏。也就是說在這個領域，鉛酸電池的自留地可能在未來幾年被逐步打破。
一、特斯拉正在大規模導入12V鋰電
從整體來看，特斯拉是在認真思考替換所有的鉛酸電池。
在上一代Model S/Model X和Model 3和Model Y中使用的是12V&33Ah鉛酸AGM電池（重量是12公斤），是在Model S Plaid上首次嘗試。等到實車測試OK，供應商OK，整個替換過程會非常的迅速。如下圖1所示，在美國產的Model Y上已經開始進行逐步替換了。
▲圖1.特斯拉Model Y上的新電池
從產品圖譜來看，這次替換是整體性的，通過一臺車實驗完以后，將整體性對所有平臺進行切換。
▲圖2.特斯拉的系列的替換
題外話，目前看下來特斯拉也要全面推行第三代娛樂控制系統，也就是把AMD Ryzen的芯片大規模、大幅度地推廣下去。
▲圖3.特斯拉要導入的第三代平臺化的娛樂控制系統
在特斯拉看來，12V鋰電和鉛酸從產品收益來看，主要的差異還是在：
●壽命：
鉛酸電池使用時間約為 2-4 年，而這顆12V鋰電可能要伴隨整車的終生壽命（10年）左右去考慮。
●重量：
從重量來看，從12kg降低到了1.8kg。
●體積和容量：
從總體來看，新的12V鋰離子電池更小，能量只有99 Wh，電壓位14.8V容量為6.9 Ah的容量（包括 4個方殼NMC 3.7V 電芯），在電池內里面包含了BMS和對外的LIN總線連接。
從這個意義上來看，這個帶有示范意義的舉動，會加速整個行業進行12V 鋰電化，在傳統燃油車、48V/HEV和純電動汽車上都有。
在我看來核心問題是：這種設計的壽命考慮是8-10年，最大的顧慮還是在于將會打破12V電池的售后產品格局，消費者可能是受益了，但整體的售后市場格局被打破了。
所以我理解之前傳統汽車不是不能做——最早在2012年A123給Daimler做的產品就有了，還是因為售后和經銷商體系太強勢了...
在傳統車領域，首先落地的是BMW、奧迪和奔馳幾家豪華車企；主要過往的車型包括寶馬 M3/M4 奔馳 AMG、GLC、S-Class SLS AMG Coupe SLS S63 AMG S65 AMG Coupe 保時捷 跑車可配。而以后隨著BMW把LG Chem納入供應商體系，主要的用途是在替代鉛酸電池方面。
我估計在這方面，不管是走三元路線還是走鐵鋰路線，走通這條路的關鍵是往標準化方向設計的低成本電芯。
▲圖4.在原有傳統架構的12V鋰電下，啟動電流還是要求高一些
二、國內的情況
有意思的是，比亞迪是在其DM－i混動全系車型上，推進12V電瓶的「鋰電換鉛酸」計劃，如下圖所示：
▲圖5.比亞迪DM-i的12V鋰電
我的理解是：在早期秦第一代的時候應用過的，效果不算太好，這幾年其實一直在改進，到2021年的第三代的路徑基本是沒變化的。
▲圖6.比亞迪的迭代路徑
從技術規格來看：這顆13Ah的電池與之前的容量相比是逐步減少，特別是重量做的已經和特斯拉的設計相近（2.2kg PK 1.8kg），雖然整個電池的容量比6.9Ah也要大不少，這種重量基本被Pack吃掉了，做大一些做小一些差異不大。
▲圖7.比亞迪做12V鋰電用的是磷酸鐵鋰，HEV和48V用三元和鐵鋰兼容
下圖是比亞迪的48V電池的技術路線，主要分為三元和LFP的路線，后者的軟包設計，短期內成本估計也不算低。
▲圖8.比亞迪的48V的電池路線
下面是兩種不同體系的HEV的路線，估計后者的價格體系向下的空間更大一些。
▲圖9.比亞迪的HEV電池路線
小結：從大的邏輯來看，鉛酸電池目前在各個方面被打的很慘，目前能制約替換速度的主要是碳酸鋰的價格，這確實是國內短期內沒辦法去提升供應的最大短板。
來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍
