14年东风风神α30几年上线啊，为“东风风神”，品牌口号为“从容进取，品质生活”，服务品牌是“满意到家(It's home)”。继2009年成功推出首款车型东风风神S30后，公司先后成功投放了东风风神H30、H30 CROSS和A60四款车型，同时，新能源车型东风风神S30 BSG也实现示范运营，ISG、CNG和纯电动汽车项目等都取得了积极进展。根据规划，2012至2016年，公司将开发投放多款新车型，至2016年底，东风风神车型将实现对狭义乘用车领域的全面覆盖。2014年3月，东风入股标致-雪铁龙(以下简称PSA)集团给东风自主带来了新的想象空间。2015年3月，东风与PSA联合开发了风神L60，开启了风神品牌新的产品序列。 2016年2月28日，东风首款自主高端乘用车——东风A9在武汉儒雅驾临。◆大气儒雅的外形设计东风A9长宽高分别为5066mm、1858mm、1470mm，轴距2900mm，整车造型大气、稳重、儒雅，全LED光源气派非凡；车身线条优雅流畅。◆卓越温暖的智能科技

东风A9有着全方位呵护：HUD抬头显示、坡起辅助、360度环绕影像，令驾乘者安心。双星导航与T远程服务，伴驾乘者跨越沟壑，坐看风起云涌！四区独立自动空调、IONCER空气净化系统，沁人心脾，如沐春风！◆超越同级的驾乘体验东风A9拥有越级空间，配备NAPPA真皮座椅，质感出众，10点气动按摩和通风/加热功能时刻关怀驾乘者。内饰精致环保，哈曼卡顿旗下顶级品牌INFINITY为东风A9特意打造了12声道高保真音响，天籁之音，聆动心神。◆强劲高效的动力总成东风A9搭载18T涡轮增压发动机，功率达150千瓦，最大扭矩达280牛米，百公里加速85秒，搭配爱信6AT自动变速箱，综合油耗仅为66升/百公里，强劲动力和燃油经济性完美平衡。在世界级豪华行政轿车底盘、多种智能驾驶模式的加持下，千钧动力，尽情挥洒。 东风风神AX7于2014年11月17日正式上市。◆ 外观设计硬朗具有力量感外观方面，风神AX7采用了三横幅式前进气格栅，保险杠还带有下部进气口，配合造型犀利的前大灯让新车的前脸看起来很有力量感。◆ 内饰时尚/配置丰富风神AX7的内饰设计充满时尚感，C型仪表盘设计看起来非常的个性，中控台设计富有层次感，其上配备有大尺寸液晶触摸屏（根据不同配置有7英寸和9英寸可选）。◆ 车内空间表现优秀风神AX7的车身尺寸长宽高分别为4690mm/1850mm/1727mm，轴距2712mm。◆ 动力搭配合理，两款发动机可选动力方面，东风风神AX7搭载与雪铁龙C5相同的20L或23L发动机，其中20L发动机最大功率147马力，峰值扭矩为200N·m；23L发动机最大功率171马力，峰值扭矩达到230N·m。与发动机匹配的是5速手动或6速手自一体变速箱。 2012年3月28日在北京正式上市的全新中高级旗舰车型——东风风神A60，更是汇聚全球和东风集团优势资源，集成创新的一款高起点、高科技、高品质的战略车型，是东风乘用车公司在更高平台上的首发车型，它承载着提升东风风神品牌形象和扩大销量的重要使命。它的上市，是东风自主品牌发展史上的一件大事，不但为东风乘用车家族增加了新的成员，拓宽了产品线，开启了东风风神品系向中高端延伸的新帷幕，标志着东风的自主创新能力和自主发展水平提升到了一个新的水平。前期上市的车型全部为20升排量的发动机配CVT无级变速器，售价为1188万-1398万元，按照官方的说法，是20升的CVT产品，16升车型的价格，以及15升车型的油耗。 东风风神AX3于2015年12月21日正式上市。AX3是一款全新紧凑型SUV。这款定位为“大+SUV”的车型，目前所具备的三大核心优势，妥妥的抓住了当前年轻SUV市场的消费痛点：空间要大，动力要劲，油耗要低。◆ 空间“大+”给家庭生活带来最好的加礼。AX3轴距长达2620mm，相比竞品更是优势明显；宽适空间及超长车身，将为消费者提供跃级的大驾乘空间。在后排空间表现方面，AX3更是碾压同级，其后排座椅折叠与后备箱平齐，纵深达1700mm，可形成1310L的超大行李厢拓展容积，自行车、双人床什么的毫无压力。可让消费者随享真正的SUV乐趣、为家庭生活添上一份安全与舒适。对于今后考虑要二孩的年轻家庭，AX3更是紧跟时尚潮流的不二之选。◆ 动力“大+”AX3搭载14T涡轮增压发动机， 是同级车型中唯一搭载涡轮增压动力的自主车型。这款型号为DFMA14T的发动机，由东风汽车自主研发，采用世界顶级供应商霍尼维尔提供的涡轮增压器（该增压器同样用于大众、宝马等车型上）、上压缩环PVD涂层、活塞独立冷却、曲轴强化等多种成熟先进技术，14L的排量爆发出20L自然吸气发动机的动力。 在俊朗的外表之外，AX3更以澎湃动力为消费者的梦想与成功加速，让他们的新生活+更早一步。◆ 节油“大+”为新生活成功加满油。对于一款SUV车型来说，经济性从来都不是强项，而东风风神AX3以“STT”智能启停科技结合手动挡车型，按照30万次的启停标准设计，平顺耐久，AX3的百公里综合工况油耗低至61L，在同级车型中处于尖端水准。 东风风神A30于2014年8月29日正式上市。作为东风风神2014年产品布局的“排头兵”，A30真正做到了起步即与世界同步。新车源于东风风神全新的DF1平台，遵循实尚设计理念，拥有精实能效、宽实空间、智尚科技和尊尚安全四大核心优势，在平台、节能、空间、安全等多方面，树立了同级车的全新标杆。◆“质”胜法宝一：外形抢眼，360度无死角作为一款被誉为“实尚家轿新标杆”的车型，从A30的外观方面可以看出，设计师们的确花了不少心思。前脸时尚大气，媲美大众CC；发动机盖上的两条棱线，与进气格栅贯通，饱满而有张力。下方进气口配合长条形雾灯，犹如一幅笑脸，让人倍感亲切。精炼的尾部，更是一扫传统三厢车拖沓的感觉，更显动感。◆“质”胜法宝二：性价比高，享国家节能补贴东风风神A30起步价格657万元，非常实惠。A30还入选了最新国家节能惠民补贴车型目录，购智驱车型即享3000元国家节能补贴，更加凸显了其超高性价比。◆“质”胜法宝三：安全可靠，内外都有料东风风神A30里外都有料。车身方面，A30采用的是HSS防撞钢梁车体结构，车身钢板抗压强度最高可达1470mpa。主被动配置方面，A30有多达60项的设计，包含博世90 ABS防抱死刹车系统、高档车型才配备的NAO配方摩擦片、6安全气囊、带限力三点式安全带等，给驾乘人员带来全方位的保护。 作为东风风神L系列的首款产品，东风风神L60开启了东风风神“A+L双线并进”的新格局；作为全球价值链大协同的代表性作品，东风风神L60实现了从研发到采购、制造、市场营销等多方面的协同创新，产品力完全接轨国际，开创了东风大自主事业协同发展的新路径,东风大自主事业迎来一个崭新的时代。L60所采用的零部件供应商90%以上通过标致雪铁龙集团全球体系认证，保证了整车原汁原味的合资品质。东风风神L60造型设计充满浓郁的欧洲品味，流畅大气，动感时尚；长宽高为4712mm×1820mm×1540mm，轴距更是达到2710mm，全车尺寸超越同级；L60整车采用欧洲五星安全平台，按中国最新版五星安全标准设计，并历经十项升级 作为东风自主乘用车事业的奠基之作和东风风神的开篇之作，东风风神S30将成为东风发展史。东风风神S30(三厢车)是东风乘用车公司秉承“人性、自然、科技”的造车理念，坚持市场导向、自主开放、集成创新的研发指针，汇聚东风40年造车经验和近20年轿车领域合资合作的积累，经1000余名工程师历时4年开发的全新车型。2009年4月上海车展全球首发以来，东风风神S30荣获40多项大奖。2009年6月30日，东风风神S30在武汉工厂下线，并于7月22日在北京上市。 东风风神首款轿车是一款16L的A级三厢轿车，定名为风神S30，该车借鉴欧日造车理念，吸纳了欧洲成熟底盘技术，采用四轮独立悬架式底盘设计，外观与国际知名汽车设计大师乔治亚罗联合设计，车身工程则由东风技术中心与IDG(意大利)联合设计开发，搭载的是法国PSA公司生产的16L发动机。 该车于2009年6月30日正式下线，7月22日上市。该车2012款全面上市，五款车型的定价分别为：16L MT 尊雅版 698万元；16L MT 尊贵版 778万元；16L AT 尊雅版 778万元；16L AT 尊贵版888万元；16L AT Navi版938万元。该车2013款悬挂正圆双飞燕标识已于2013年3月15日发布，五款车型的定价分别为：16LMT进取型 678万；16LMT尊雅型718万；16LAT尊雅型798万；16LMT尊贵型798万；16LAT尊贵型888万； 第二款产品东风风神H30(两厢车)于2009年11月在广州国际车展全球首发，先后斩获20多项大奖。2009年12月29日，东风风神H30在武汉工厂下线；2010年1月27日，东风风神H30在成都上市。2010年1月27日，东风风神首款两厢车东风风神H30在成都上市。东风风神H30车长4268mm、宽1740mm、高1482mm，轴距达到2610mm，这样的车身尺寸可以保证前后排乘客的头部和腿部空间。后排采用6/4分离座椅，翻转后可与行李箱地板平齐，使得储物空间可扩展到1137升，适合家用、旅行生活，使用便利。 在2010年4月23日举行的北京国际车展上，东风风神携8款产品亮相，包括2款量产车型——东风风神S30和东风风神H30，2款即将量产车型——东风风神S30BSG和东风风神H30 CROSS，4款概念车——东风风神ISG、东风风神ECS概念车、东风风神Tai-concept概念车、东风风神第二代I-car电动概念车。上市后，便凭借“好型、好大、好劲、好省、好值”的五好魅力赢得客户广发认可，荣膺细分市场销量和销量增幅的“双冠王”。

如果说车企们在电动化大潮中得到什么经验教训的话，那就是只有掌握电池技术才有可能享受到市场高涨带来的红利，而且是越早越好，否则得到的只有成本上涨、供应短缺的痛苦。

意识到这个问题，近两年来车企们纷纷收购电池企业股份、搭建团队自研自产电池，包括奔驰、大众、通用、宝马、广汽等国内外车企入场，特斯拉也不例外。

比如大众挖来曾在LG、三星和苹果担任过电池研发负责人的安顺浩，今年将其任命为电池公司PowerCo的CTO，大众的第一家电池超级工厂也在今年7月开工建设。

未来新能源汽车年渗透率从20%到50%的市场争夺战中，车企要面对的成本、供应链以及新产品开发效率竞争的压力只会越来越大。

特别是由于电池决定着电动汽车的整车性能和用户的感知体验，如果不能基于电池的技术创新开发出更具有市场竞争力的新车型，车企的品牌影响力将大打折扣。

可以说，不自主做电池的车企未来很可能沦为一个不赚钱、性能没有差异化导致品牌力孱弱的“代工厂”，到时候只能眼睁睁地看着别人吃肉。

早在2012年比亚迪就看到了这一点。彼时的比亚迪在年报中这样写道，“在电动汽车方面，本集团已掌握整车控制系统、电源及其控制系统、电机及其控制系统三大核心技术。”这才有了十年后万亿市值的故事。

对于整车企业来说，未来竞争的关键在于能否像比亚迪一样掌握电池核心研发及制造的技术能力，以及自己的产品研发-制造体系是否能足够高效。

一方面，研发的高效率要建立在一个坚实的研发体系基础之上。

另一方面，车企还要在掌握量产know-how的基础上寻求组合式创新，推出差异化的电池方案，通过电池技术创新带动整车性能提升，培育出一个能打的电动车品牌。

而这两点，也正成为全球知名车企的发力点。

一、面向整车开发的电池核心研发能力体系及技术应用趋势

在汽车电气化时代，电池技术取代发动机成为动力领域的核心技术能力之一，将逐步成为各家头部车企精心培育发展的重中之重。

对车企来说，短期来看，掌握电池研发制造环节是为了控制成本，毕竟电池成本已经占据整车成本的40%。中期来看，掌握电池技术可以有效保障车企未来在市场份额扩张时电池供应充足。

长期上，只有将电池技术培育成整个组织的核心能力的车企才有可能在未来占据竞争优势，让电池厂跟着车企自身产品需求下的电池技术路线走，真正掌握产业链的议价权和主导权，在整车性能上与其他车企形成区分度，形成品牌竞争力。

在新能源汽车领域，面向整车新产品开发需求的动力电池核心研发能力及体系构成可以大致分为三层，如下图所示。

图 面向整车开发的电池研发能力体系示意图 36氪制图

新产品开发主要依托企业的核心技术能力进行，因此图中新产品开发能力金字塔的底层是各类核心技术能力。

在面向整车的动力电池研发方面，包括电池模组设计能力、电芯设计能力、包含正负极、隔膜、电解液等材料在内的材料开发能力、电化学仿真能力、材料计算能力、测试实验能力、制造工艺能力等等。

中层是研发-制造整合能力，因为在构建研发能力体系过程中，核心要解决如何处理组织内部核心能力、知识和流程的整合问题，这是一个跨学科、跨职能的问题。

整个产品开发体系如果想要高效地运转，就必须形成强大的研发整合能力，将各项技术能力以及各方面研发团队掌握的数据和知识有机地整合在一起。

特别对于从燃油车向电动车转型的车企来说，电池技术研发和整车开发的融合至关重要。

此外，要想加速推出新产品，就必须在研发体系内考虑设计与制造相融合，这里的制造能力包含了试制能力和大规模量产能力。

车企只有覆盖从试制到量产的全流程，才有可能完整掌握电池技术的工艺能力，加深对电池设计、仿真测试与制造的内在理解。

最高层就是车企的新产品开发能力，其结果就是车企持续推出的搭载各类动力电池产品的新车型。

二、车厂打造动力电池研发体系，同样要靠数字研发能力

车企无论是从供应商采购电芯，还是自研自产电池，电池本身的产品开发过程都会经历A样、B样、C样等几个阶段，研发流程实际上是多次原型方案设计-测试验证（包括实验和仿真）的循环。

整个过程需要充分考虑电池化学体系和电池结构、电池性能表现、生产工艺可行性和成本等各方面因素，考察新电池产品是否满足了新车型在安全性、能量密度、功率等方面的预期设计需求。

以下图中的宝马研发电池流程为例，在前两期实验室阶段主要验证材料体系在理论容量、循环性能等方面的表现。

A样产品主要验证材料性能和电芯设计，B样阶段主要在验证制造可行性，确定工艺，最后才是投入量产产品。可以看出，这基本上和电池企业内部研发阶段划分和决策考虑都是一致的。

图 宝马电池研发流程 来源为下一代电池公众号

图 宁德时代产品研发流程

对于车企来讲，车企需要考虑整车开发流程的进度，电池研发过程要和整车开发进度相匹配。

图 整车及电池相关产品的开发阶段划分

进一步讲，研发流程大体相同的情况下，对于想要在未来竞争中站住脚的车企来说，自研自产电池及相关动力系统产品除了要追求量产方面的稳定性外，更重要的是要和电池企业和其他车企比拼新产品开发效率，而开发的高效率要建立在一个高效且稳定的研发体系基础之上。

电池企业的优势在于过去发展过程中积累下来的大量设计经验和工艺经验，再结合仿真技术可以有效指导下一代新产品的开发，而车企在短时间内无法通过沿用电池企业过去“试错为主”的研发模式来积累设计经验，这不符合车企希望快速建立电池技术研发能力体系的需求。

一个坚实的研发体系必然包含明确精准的设计目标、注重TTM（TIME to market）、整合内外部资源、高质量且高效的原型方案设计-测试验证循环，这些可以帮助车企更快地开发出更有吸引力的新产品并探索验证新的生产工艺流程。

因此，车企需要在电池领域建立起一套更加高效的设计—仿真/测试验证—制造的产品研发循环，以竞争对手更快的速度来实现新产品开发，才可能赢得战略上的主动权。

引入多尺度仿真，加速电池正向设计

其实在整车系统设计开发领域，近年来主要在通过增强仿真的置信度和指导作用来加快新车型产品开发的效率。以长安汽车为例，长安汽车对标福特汽车、通用公司建立CAE仿真置信度5级评价体系，试验次数逐级减少，仿真比重逐级上升。

在电池研发方面，也有同样的正向设计趋势，即逐步减少中间实验试错迭代的步骤和次数，逐步提高仿真指导设计的比重，同时通过数字化手段提高设计-测试/仿真-制造循环过程中的数据收集、整理和分析流程的效率。

电池研发将从实验试错为主导逐步转变为仿真驱动正向设计为主导，从各环节、各团队独立分析逐步转变为组织整体协同研发。

图 清华大学李哲副教授：动力电池的先进设计技术与研发模式变革

由此可见，车企需要借助数字化研发技术来构建高效产品开发循环。

就构建电池研发体系本身而言，车企一是要结合底层的材料计算、电化学仿真等技术进行正向产品设计，尽可能减少制样测试的次数，避免盲目试错。

二是要运用仿真及测试数据管理与分析等数字化技术提高研发效率，提高中层的研发整合能力。

这些关键数字化技术也在不断演进，有一些新的发展趋势和新的研发工具软件值得关注。详细内容已在《头部电池企业未来拼什么？数字研发技术》和《仿真驱动电池正向设计》（点击文字跳转阅读）中分别做过详细的阐述，下面将结合车企应用进展来简要介绍：

CAE仿真作为经典的研发数字化技术之一，目前主要发展趋势为多尺度仿真。微观尺度上的材料基因组、DFT、MD等方法都是从材料本征特性出发，辅助筛选出新型正负极、电解液、隔膜以及粘结剂等材料，开发新的化学材料体系。

另一方面，在颗粒尺度上构建真实极片结构模型，优化现有的P2D模型，从电极真实微观结构出发提高电池整体性能。这类思路主要是基于现有材料体系，最大限度发挥材料性能。目前多尺度仿真的实际应用也更多集中在颗粒和极片层面。

此外，未来固态电池的研发将基于新的电化学理论模型，这就需要依托电化学理论创新来实现工程创新。

目前已有车企开始运用新兴的材料开发技术，为下一代电池材料化学体系开发做好技术储备。例如丰田汽车在2021年宣布与量子计算软件公司QunaSys达成合作。丰田将采用QunaSys的量子计算软件来寻找新材料来优化和提高丰田的电池性能。

量子计算软件是基于密度泛函理论DFT来模拟多种材料的电子结构模型并得出各种材料的性能表现。相较于现有超算资源，量子计算运行DFT的计算时间更短且仿真结果更为准确。

丰田此举是希望运用量子计算支撑的DFT材料计算方法来寻找最优的固态电池材料。

在导入仿真技术方面，部分国内外车企开始导入电池仿真研发工具。

以吉利汽车为例，国内电池仿真软件公司易来科得将为吉利汽车提供电芯设计、电化学-热-寿命性能仿真、快充分析和装车性能等研发工具，在百微米级别的尺度下通过建模仿真加速电芯型号设计，降低实验试错成本。此外，易来科得还将帮助吉利汽车建设自有的材料、工艺、测试对比等知识库。

国内造车新势力如蔚来也在寻求电芯研发高端人才。从今年校园招聘博士专场信息来看，蔚来招聘岗位包括电化学仿真、电池机理分析、硅基方向负极、石墨负极、锂金属负极、高分子电极材料等研发方向。

以电池机理分析工程师为例，该职位工程师要承担起探索电池机理、多尺度仿真、材料计算、实验测试、仿真模型开发等任务，帮助企业建立电池仿真-测试的研发能力。

蔚来校招电芯研发岗位要求

据悉蔚来电池研发团队已超过400人，已覆盖电池材料、电芯设计环节。

除去运用材料计算技术、电化学仿真技术实现材料创新外，还有的车企从电池结构创新入手结合材料创新，典型的最早如比亚迪2018年末推出磷酸铁锂刀片电池，带领磷酸铁锂装车量和方壳电池市场份额一路上扬至今。

再比如去年特斯拉推出4680大圆柱电池就是在结构和工艺方面进行了创新，重新引起了市场对于圆柱电池技术大规模应用的关注。而且特斯拉4680上也突破性的使用了硅基负极材料，以此提升电池能量密度。

运用数字化技术塑造高效研发协同

对于车企来说，电池设计、仿真和测试的数据能否畅通无阻地在电池研发团队内部传递共享，团队成员能否直观地理解这些数据背后的意义，将是至关重要的。

更重要的是，如何将电池测试得到的数据结果直接反馈到其他整车研发部门的团队，更加高效地完成电池这一子系统的开发，满足上层系统的设计需求，这些是研发整合的基础，也将决定整个研发体系整合的效果。

由此，研发整合方面，车企需要搭建一个统一的研发数据管理分析平台，实现电池研发数据的全过程追溯，为之后将电池测试与仿真相结合、电池研发与整车研发相结合、电池使用工况数据分析打好基础。

进一步的，企业可以通过建立数据平台对测试过程数据和结果数据进行分析和规律挖掘，尽可能地运用AI等技术提炼出电池内部机理规律。

在数据分析这方面，目前已有部分车企开始导入一些新技术和新的研发工具，希望以此加快构建自身电池研发设计的技术能力。例如戴姆勒（梅赛德斯-奔驰）就导入了Voltaiq的EBI平台。

Voltaiq开发的EBI（Enterprise Battery Intelligence）平台可以从电池测试实验室、生产线和实际工况下的电池组自动化地收集大量电池数据，后续整个分析过程是基于云服务的。

图 Voltaiq平台技术及其商业模式

Voltaiq可以通过新的电池数据分析平台来帮助电池企业实现自动化的测试数据存储管理与分析，改变原先手动的基于EXCEL的数据处理方法，并提供AI技术应用的开发环境，以加速新材料、化学制品和制造工艺的测试与分析。其平台技术有助于整车企业和电池企业缩短电池新产品开发周期，更有效地设计、开发、制造和使用电池产品。

综合来看，电池的材料创新、结构创新与系统集成创新又都离不开信息技术的运用，愈发需要通过计算与数据来整合、驱动整个研发体系。

车企在电池研发能力体系建设上既有引进从微观到宏观的多尺度仿真技术，也在引入构建打通设计、测试、仿真的综合数据平台，以此实现电池研发数据的全过程追溯，以及跨部门、跨组织的研发协同。

此外，从研发体系出发延伸开来，研发设计与制造的融合趋势变得愈发重要，制造工艺与设计仿真相协同，加快新产品进入大规模制造环节的速度。

对于介入电池研发制造环节的车企来说，需要更多从整车研发的角度来考虑动力电池技术创新。比如在底盘动力控制域需要考虑电池包与底盘的直接集成，以及电池作为整车零部件涉及到的NVH问题。

此外，车企可以运用云端电池数据，探索电池机理规律，反馈得到的衰减数据，可以用于加深对电池老化机理的理解，优化电池设计，甚至还可以有效地缩短BMS系统开发周期。

整车开发也需要考虑平台对多种型号类别的电池兼容性。

例如通用得益于在电池测试验证方面和材料研发环节的深度介入，通用的奥特能平台的电池兼容性是很强的，可以兼容磷酸铁锂、三元以及未来的固态电池等。

从研发架构上看，电池研发体系本身更偏重“配方+材料”，生产工艺也更接近于流程行业，而整车研发以“零部件”为核心、生产是以组装为核心的离散制造方式。如何整合不同类别的产品研发体系将是未来车企建立高效研发体系的一大挑战。

三、构建电池研发核心能力，材料技术研发先行

总的来说，由于电池材料体系变化速度相对较慢，大的变化几乎10年-20年才能赶上一次，这也就给了车企们追赶电池企业和布局下一代电池技术的机会窗口。

部分车企在电池技术路线研发布局方面已初具体系，比如2021年宣布加强电池布局的广汽在正极材料上布局了磷酸铁锂和三元路线，负极方面积极研发硅基负极材料，同时在隔膜、电解液、导电剂、粘结剂、电芯型号设计等方面积累研发技术。

广汽通过自研电池技术打响进军高端电动车品牌的第一枪。装载海绵硅负极片电池的广汽埃安AION LX Plus成为了首款续航超1000km的纯电车型。

广汽的海绵硅负极片电池采用三元正极材料，负极材料为氧化亚硅，在材料上大幅提升电池能量密度和整车续航里程。

具体研发上广汽采用纳米复合硅技术，将硅材料控制在纳米尺度，并在表面包覆，最大程度缓解硅在充放电过程中的体积膨胀，在粘结剂研发上也使用了改性等手段，共同保障电极结构稳定性。

接下来，我们分析一下技术路线布局更为多元的宝马和大众，这两家车企也是非常典型的电动化转型样本。

BMW的电芯技术路线图，主要分为性能提升路线和低成本路线，而电池的未来形态还是往固态电池演进的，并且宝马认为固态电池将有可能颠覆整个现有电池体系的游戏规则。

图 宝马电池技术路线

低成本路线上，首先是推行无钴化，第二步无钴基础上降低镍含量，向富锂锰等方向演进，这方面国内蜂巢电池给出的判断是未来大无钴电池（广义）市场份额会达到70%以上。

不过宝马也在今年交流论坛上表达了对无钴材料在性能和成本上的疑虑，认为暂时无法达到需求，在未来中期改款时会考虑使用富锂锰基材料。

高性能路线上，宝马倾向正极上采用富镍技术，负极首先是硅的氧化物与石墨掺杂的负极，之后会实现更高硅含量的硅基负极，比如使用Si-C复合材料提升电池能量密度。

在电池形态上，宝马也在今年宣布将在第六代电动力总成上采用大圆柱电池而非过去一直使用的方壳电池，以此压缩电芯制造方面的成本、提高能量密度和充电性能。

大众汽车曾在2021年举办的电池日上公布过自身电池技术路线，介绍了对于各类化学材料体系的判断。正极方面高锰材料体系（High-Mn Cell）会是大众下一阶段发展的重点。

下图中大众给出的预计是在成本相对较低的情况下，要实现与三元相当甚至更高于三元的续航里程，据此推测具体材料体系不大可能为磷酸锰铁锂，更有可能是高压富锂锰基材料或者尖晶石镍锰酸锂材料。

负极仍是以提高硅含量为方向，以此提升电芯能量密度和充电速度。

大众电池日技术路线展示

综合来看，车企在电池技术路线上的差异没有非常明显，在现有主流化学体系没有大的进展之下，车企主要任务是追赶并跟上趋势，同时在能量、功率、安全三方面做出适应自身整车开发策略的差异化研发。车企更需要在下一代电池体系上占据先机，因此很多车企纷纷布局固态电池。

宝马投资了固态电池公司Solid Power，初步预计在第七代动力总成平台或者第八代是固态电池能够上车的节点。大众投资的是QuantumScape。奔驰在固态电池领域则投资了辉能科技和Factorial Energy，建立合作伙伴关系共同开发固态电池。

丰田在固态电池有很深厚的自主研发功底，预计量产在2025年。蔚来投资了卫蓝新能源和辉能科技，上汽、北汽和广汽则共同投资了清陶能源。

总体就技术路线而言，车企押注的多为硫化物和氧化物固态电池路线。

四、下场自产是车企电动化绕不开的试金石

车企迈出自己量产电池的这一步，难。

更难的是要在掌握工艺能力基础上提出新的技术创新，引领产业链风向，形成品牌差异化的竞争力。

是否下场自研自产是衡量车企电动化转型决心的试金石。车企只有亲自下场电池大规模量产，而不是只停留在试制或者中试线上，才有可能完整掌握电池技术的工艺能力，加深对电池设计、仿真测试与制造的内在理解，引领电池技术创新，同时通过产能的快速扩张建立规模优势。

提升动力电池技术创新能力需要从材料-结构-工艺-性能这个四面体关系出发。

在材料体系相近的情况下，结构创新十分重要，而且电池结构创新必然离不开工艺创新。这是车企自产电池才能真正引领创新的根本原因。

只是从当前进展上看，各家车企的决心和态度不尽相同。

新近下场的特斯拉

即使作为全球新能源汽车的科技风向标，特斯拉也在2020年开始像比亚迪一样开始自研自产电池。

前有比亚迪“刀片”出锋，后有特斯拉自产大圆柱。特斯拉在电池上的研发首秀可以说一下场就在结构创新和工艺创新上抓住了产业界的眼球，重新引起了业界对圆柱电池的重视。

特斯拉整个电池设计创新一部分来源于其对外部创新技术的快速整合吸收能力，并转化为量产能力。

其干法电极技术来源于收购的Maxwell，工艺装备改进能力更多来源于其收购的锂电设备公司Hibar。最终特斯拉在2020年推出了一套技术逻辑自洽的组合式创新方案。

4680大圆柱中的大尺寸与高镍正极、硅基负极搭配，共同提升电池能量密度。而为了应对大尺寸带来的更多产热和倍率性能下降，照顾热稳定性相对较差的高镍材料，全极耳的设计又可以降低集流体电阻减少产热量，提高温度均匀性，并且电池底部面积提高也可以提高散热性。

4680采用的干法电极技术工艺更为简单，成本更低，材料颗粒可以混合压实让电极更厚、容量更高，有利于发挥电极的高倍率性能。

目前特斯拉为4680电池规划了加州和德州两处自主量产工厂，今年Q3德州工厂开始爬坡量产4680电池。特斯拉的自研自产也带动了一批电池厂如宁德时代和LG的技术支持和产能配套，开始逐步掌握电池标准和研发方向的主导权。

漫不经心的宝马

在量产进度这一点上，宝马算是一个另类。虽然宝马早在2008年就开设实验室研发电池技术，2017年开设了电池技术研发中心Battery Cell Competence Centre (BCCC)，该中心可以进行早期的实验室电池试验以及原型样品试验。但是直到今年秋季宝马才会正式开设用于中试的电池生产中心。

宝马电动动力总成开发负责人Stefan Juraschek曾在2019年末表示制造电池并不会为宝马带来竞争优势，宝马具备与电池企业相当的知识和技术水平。这样的表态言语间似乎透露出一丝对电池技术的轻视和漫不经心。

只是从供应链依赖风险的角度出发，宝马是否自产电池在很大程度上取决于电池供应商市场的格局变化。

10月19日据财联社报道，宝马中国内部人士透露宝马将再投资百亿元扩建沈阳高压电池生产中心，但是否仍然是电池模组产线还是自主电芯产线仍待确认。

痛下决心但现实骨感的大众

与宝马不同，同为德系车的大众汽车可谓痛下决心，规划在欧洲就要建设6家电池工厂，产能总规模在2030年将达到240GWh。

大众做出的规划看似狮子大开口，但要是横向对比一下，就会发现大众恐怕要面对一个残酷的现实，那就是如果按比亚迪2023年销量在400万辆左右的话，比亚迪自产电池的装车量可能就将接近300GWh左右。

今年7月，大众汽车在在德国萨尔茨吉特的第一家电池工厂破土动工，该工厂将于2025年开始量产，预计年产量40GWh。大众汽车的电池业务也将由新成立的公司“PowerCo”负责。

大众产能建设规划

这是大众汽车在2021年开设电池研发中心以掌握电池开发，工艺和试制生产等技术能力之后，继续向电池规模化生产迈出的重要一步。

根据大众汽车集团技术管理委员会委员，大众汽车集团零部件首席执行官Thomas Schmall的介绍，萨尔茨吉特的电池工厂将是一个在制造设备、基础设施、产品、流程和数字化技术各方面都实现标准化的工厂，这将提升电池生产体系的柔性程度。而且整个工厂将会是一个囊括电池科研、研发、测试、生产和模组生产以及电池回收环节的综合中心。

大众萨尔茨吉特电池工厂

大众汽车希望通过生产标准化的统一规格电芯来满足集团内部80%的车型，电芯成本也将有望降低50%。

大众预期电池成本下降50%

杀伐果决、高举高打的广汽

相较于BBA在电动化投入上的犹抱琵琶半遮面，国内车企之中广汽推进量产的节奏之快，几乎每隔半年就会有新进展宣布。2021年4月广汽宣布从电芯、BMS和电池包三方面推进动力电池的自主研发及产业化应用。21年10月广汽集团审议通过了《关于自研电池试制线建设项目的议案》。

21年11月广汽称搭载海绵硅负极电池的广汽埃安AION LX Plus将成为首款续航超1000km的纯电车型，力图切入高端电动车市场。广汽埃安现已完成A轮募资近183亿，投后估值为103239亿元，是当前国内未上市新能源车企最高估值。

今年3月，广汽埃安自研动力电池试制线开工建设，海绵硅负极电池的生产也是从这条线开始的。在推向量产的过程中，广汽埃安还开发了梯度复合涂布技术，通过工艺创新改善缓解硅基材料的膨胀问题。

今年8月25日广汽宣布决定设立自主电池公司绿擎电池，开展自主电池产业化建设，项目总投资109亿元，至2025年建成268GWh量产线。同时广汽参股的巨湾技研将建设电池生产基地项目，量产极速充电动力电池的电芯、模组以及PACK系统，总投资369亿元。

广汽在电池规模量产方面显得异常果决，这与广汽对电池自主化的看法密不可分。

广汽认为掌握电池技术是区分企业核心竞争力的重要因素。对于眼下的产业环境来说，这句话意在成本和供应链，从长远来看，这句话更是在强调产业议价权和战略竞争的主动权。

刚入局的蔚来

造车新势力中的蔚来汽车开始规划布局电池研发和试制产线，并在今年10月25日成立蔚来电池科技公司。蔚来的电池研发项目中包括电芯和电池包研发的31个研发实验室，以及1条试制线和1条电池包pack线。这意味着蔚来将开始自研电池，将来很可能投入电池规模化生产。

目前部分车企们如特斯拉、大众等已经不满足于只掌握电池制造这一环节，开始与原材料供应商深度绑定，在全产业链进行布局，希望在上游材料和电池回收产生更强的控制力。

尾声

今年3月，著名汽车集团公司Stellantis计划将集团现有的意大利泰尔莫利(Termoli)工厂改建成一座全新的电池生产工厂。在此之前，这家工厂曾为Stellantis集团生产了数以万计的发动机。

或许这也正是汽车百年变革下的一个缩影，发动机的地位将被电池取代。可以看到，比亚迪正是因为具备了电池相关的核心技术创新能力，才能在2018年末产业界大部分人不看好磷酸铁锂的情况下逆势归来，又在电池原材料价格上涨情况下，依靠自身电池技术研发及量产能力，稳定支持新车型开发量产。

在近两年新能源车渗透率急速上升的产业态势下，比亚迪吃掉了相当大一部分的市场份额，成为这一波浪潮的最大赢家。比亚迪新能源乘用车1-9月累计销量1153万辆（乘联会零售口径），超过特斯拉的909万辆，悄然间已经拿下全球新能源汽车销量的头把金交椅。这就是核心竞争力的体现及结果。

车企如果希望在新能源汽车渗透率达到50%的时候还留在牌桌上的话，自研自产电池将成为一道必答题。车企只有与时俱进围绕电池技术构建高效的研发制造体系，才有可能赢得战略主动。

此时，已经在这个方向上做了十多年的比亚迪正站在电动化的尽头等待着同伴的出现。

参考资料

1Lithium ion battery cell production- challenges and scaling up from sample shop to pilot production——Dr Martin Hiller (BMW Group)

2宁德时代招股说明书

3面向整车应用的动力电池系统测试开发及关键性能评价要求

4清华大学李哲副教授：动力电池的先进设计技术与研发模式变革

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锂离子电池和聚合物锂电池的区别：

一、原材料不同

锂离子电池的原材料为电解液（液体或胶体）；聚合物锂电池的原材料为电解质有高分子电解质（固态或胶态）和有机电解液。

二、安全性方面不同

锂离子电池在高温高压的环境中容易爆炸；聚合物锂电池采用铝塑膜做外壳，当内部采用有机电解质时，即使液体很热也不爆炸。

三、塑形不同

聚合物电池可以做到薄形化、任意面积化和任意形状化，原因在于其电解质可固态可胶态而非液态，锂电池则采用电解液，需要一个坚固的外壳作为二次包装容纳电解液。

四、电芯电压不同

由于聚合物电池采用高分子材料，可在电芯里做成多层组合达到高电压，而锂电池电芯标称容量是36V，要想在实际运用中达到高电压，则需要将多个电芯串联在一起才能形成理想的高电压工作平台。

五、制造工艺不同

聚合物电池越薄越好生产，锂电池越厚越好生产，这使得锂电池在应用上可拓展领域更多。

六、容量

聚合物电池的容量并无有效提升，与标准容量的锂电池相比还有所减少。

物理学

什么是物理学

物理学是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。物理学研究的范围 —— 物质世界的层次和数量级物理学 (Physics)质子 10-15 m空间尺度:物 质 结 构物质相互作用物质运动规律微观粒子Microscopic介观物质mesoscopic宏观物质macroscopic宇观物质cosmological类星体 10 26 m时间尺度:基本粒子寿命 10-25 s宇宙寿命 1018 s绪 论E-15E-12E-09E-06E-031mE+03E+06E+09E+12E+15E+18E+21E+24E+27最小 的细胞原子原子核基本粒子DNA长度星系团银河系最近恒 星的距离太阳系太阳山哈勃半径超星系团人蛇吞尾图,形象地表示了物质空间尺寸的层次物理现象按空间尺度划分:量子力学经典物理学宇宙物理学按速率大小划分: 相对论物理学非相对论物理学按客体大小划分: 微观系统宏观系统 按运动速度划分: 低速现象高速现象 实验物理理论物理计算物理今日物理学物理学的发展

● 牛顿力学 (Mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律

● 电磁学 (Electromagnetism)研究电磁现象,物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律

● 热力学 (Thermodynamics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现

● 相对论 (Relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律

● 量子力学 (Quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律二物理学的五大基本理论物理学是一门最基本的科学;是最古老,但发展最快的科学;它提供最多,最基本的科学研究手段物理学是一切自然科学的基础物理学派生出来的分支及交叉学科物理学构成了化学,生物学,材料科学,地球物理学等学科的基础,物理学的基本概念和技术被应用到所有自然科学之中物理学与数学之间有着深刻的内在联系粒子物理学原子核物理学原子分子物理学固体物理学凝聚态物理学激光物理学等离子体物理学地球物理学生物物理学天体物理学宇宙射线物理学三 物理学是构成自然科学的理论基础四 物理学与技术20世纪,物理学被公认为科学技术发展中最重要的带头学科

● 热机的发明和使用,提供了第一种模式:

● 电气化的进程,提供了第二种模式:核能的利用激光器的产生层析成像技术(CT)超导电子技术技术—— 物理—— 技术物理—— 技术—— 物理粒子散射实验X 射线的发现受激辐射理论低温超导微观理论电子计算机的诞生

● 1947年 贝尔实验室的巴丁,布拉顿和肖克来发明了晶体管,标志着信息时代的开始

● 1962年 发明了集成电路

● 70年代后期 出现了大规模集成电路

● 1925 26年 建立了量子力学

● 1926年 建立了费米 狄拉克统计

● 1927年 建立了布洛赫波的理论

● 1928年 索末菲提出能带的猜想

● 1929年 派尔斯提出禁带,空穴的概念同年贝特提出了费米面的概念

● 1957年 皮帕得测量了第一个费米面超晶格材料纳米材料光子晶体晶体管的发明大规模集成电路电子计算机信息技术与工程

● 几乎所有的重大新(高)技术领域的创立,事先都在物理学中经过长期的酝酿

● 当今物理学和科学技术的关系两种模式并存,相互交叉,相互促进"没有昨日的基础科学就没有今日的技术革命" —— 李政道量子力学能带理论人工设计材料五 物理学的方法和科学态度提出命题推测答案理论预言实验验证修改理论现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学从新的观测事实或实验事实中提炼出来,或从已有原理中推演出来建立模型;用已知原理对现象作定性解释,进行逻辑推理和数学演算新的理论必须提出能够为实验所证伪的预言一切物理理论最终都要以观测或实验事实为准则当一个理论与实验事实不符时,它就面临着被修改或被推翻 六 怎样学习物理学著名物理学家费曼说:科学是一种方法它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到了什么程度,如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则;如何思考事物,做出判断,如何区别真伪和表面现象 著名物理学家爱因斯坦说:发展独立思考和独立判断地一般能力,应当始终放在首位,而不应当把专业知识放在首位如果一个人掌握了他的学科的基础理论,并且学会了独立思考和工作,他必定会找到自己的道路,而且比起那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化

● 学习的观点:从整体上逻辑地,协调地学习物理学,了解物理学中各个分支之间的相互联系

● 物理学的本质：物理学并不研究自然界现象的机制（或者根本不能研究），我们只能在某些现象中感受某些自然界的规则，并试图以这规则来解释自然界所发生任何的事情。我们有限的智力总试图在理解自然，并试图改变自然，这是我们物理，甚至是所有学科，所共同追求的目标

安装好以后启动，软件界面如图：

在这里插入描述

2我们在工作区中添加一个2600 XM路由器。首先我们在设备类型库中选择路由器，特定设备库中单击2600 XM路由器，然后在工作区中单击一下就可以把2600 XM路由器添加到工作区中了。我们用同样的方式再添加一个2950-24交换机和两台PC。注意我们可以按住Ctrl键再单击相应设备以连续添加设备。

3接下来我们要选取合适的线型将设备连接起来。我们可以根据设备间的不同接口选择特定的线型来连接，当然如果我们只是想快速的建立网络拓扑而不考虑线型选择时我们可以选择自动连线。

在这里插入描述

各线缆两端有不同颜色的圆点，它们分别表示什么样的含义呢？

链路圆点的状态 含义

亮绿色 物理连接准备就绪，还没有Line Protocol status 的指示

闪烁的绿色 连接激活

红色 物理连接不通，没有信号

** 交换机端口处于"阻塞"状态

名词解释：

DHCP 动态主机控制协议

subnet Mask 子网掩码

default Gateway (默认路由)默认网关

router 路由器

switches 交换机

hubs 集线器

wireless Devices 无线设备

WAN emulation 仿真广域网

界面基本组件介绍：

Routers 路由器（Ctrl+Alt+R）

Alt

Switches 交换机（Ctrl+Alt+S）

Alt

Hubs 集线器（Ctrl+Alt+U）

Alt

Wieless Devices 无线设备（Ctrl+Alt+W）

Alt

Connections 通讯链路（Ctrl+Alt+O）

我们一般选择连接线中的第一个，它会帮自动选择合适的链路的类型

Alt

End Devices 终端设备（Ctrl+Alt+V）

Alt

WAN Emualtion WAN仿真（Ctrl+Alt+N）

Alt

Custom Made Devices 定制设备（Ctrl+Alt+T）

Alt

Multiuser Connection 多用户连接器（Ctrl+Alt+N）

Alt

接下来用一个具体的例子来介绍基本使用方法

最终的效果图：

在这里插入描述

首先添加如下设备：

在这里插入描述

当我们想要想使用自动连接线连接各个设备时，发现报错：

在这里插入描述

原因在于默认的2620XM路由器端口不够用，我们需要在设备互连前要添加所需的路由器模块（添加模块时注意要关闭电源）。我们为 Router 0 添加NM－4E模块（将模块添加到空缺处即可，删除模块时将模块拖回到原处即可）。

在这里插入描述

在这里插入描述

在这里插入描述

关闭后再次将NM-4E模块拖拽进空缺处，然后启动路由器电源，即可。

上面三个路由器都重复此操作，全部换上NM-4E路由单元。

构成以下网络拓扑图：

在这里插入描述

红色灯表示物理连接不通，没有信号，如何把红色灯变成绿色呢？

很简单，只需把已连接的端口状态打开即可。

在这里插入描述

如图，我们可以把鼠标移动到红点上，会显示当前的线路连接的是设备的哪个端口。

在这里插入描述

找到对应的端口后，鼠标单击设备，把对应端口的Port Status打开。

在这里插入描述

重复以上步骤，把所有的指示灯全部变绿。

在这里插入描述

但是，我们还需要进一步的配置，才能真正将其联通。

安装了NM-4E路由单元的路由器，具有5个可连接端口：

在这里插入描述

这些端口是我们配置路由的关键。

我们可以看到Router0与PC0机器相连接的是Fa0/0端口。

配置Router0的FastEthernet0/0接口：

在这里插入描述

配置主机PC0的IP地址信息（必须确保与上面Router0的相应接口配置匹配！！！！）：

在这里插入描述

在这里插入描述

对于路由器而言每个端口必须保证IP地址唯一。

重复以上步骤，直到，所有的设备都分配了唯一的IP地址，并且路由器的端口都配置配置正确。

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