从“完全体”麒麟电池到大压铸集群,小米造车背后的“中国制造”大团建

来源:观察者网

2024-01-05 15:11

(文/李沛 编辑/徐喆)“我们最近关注到一张关于小米汽车产业链的图片,经核实,其中内容至少有50%完全错误。对此漏洞百出的信息汇总,以及对公众、投资者带来的误导,我们深感不解。特此澄清”。

本周小米官方乃至雷军本人对一张小米汽车供应商清单的回应,再度让一众车企有了“大受震撼”的感觉。2023年12月28日,那场备受瞩目的小米汽车技术发布会以及时间节点前后小米官方种种高调公关动作,无不折射出“数码圈”与“车圈”的微妙差异。

秉持头部手机品牌堪称基操的全栈自研“元叙事”,发布会上小米明确宣示了其摩德纳平台架构100项“第一、唯一、最”的设计目标,这样的品牌产品宣发风格是传统主机厂需要适应的。

或许也正是由于对“自研”的高度强调,使小米在罗列少量国际顶级Tier1供应商以为机械素质背书之外,对其上游供应链的介绍显得格外“惜字如金”。

抛开那些漏洞百出的揣测,对于本次发布会正式介绍的小米汽车五大核心技术即电驱、电池、大压铸、智能驾驶、智能座舱,官方给出的说法是“小米创办13年来汽车技术积累的集大成展示”,不过其中也的确凝结着众多本土供应商的心血与智慧,小米正式官宣造车以来的一千个日日夜夜,绝非孤身前行。从“中国制造”的视野出发,这些深藏身与名的上游环节厂商崛起壮大,有着远比一两款车型、一两个品牌更深远的意义。

具体来看,除了活跃在“超机电机”项目中的汇川技术,电池、大压铸这两大被小米方面着重宣传的硬核科技同样有本土供应商深度参与。

正如雷军本人所言,电池是电动车最核心也是最昂贵的部件,小米选择的电池供应商宁德时代、弗迪电池亦堪称国内动力电池领域双雄。本次技术发布会上,宁德时代101kWh麒麟电池以“小米CTB一体化电池”的名义得到重点解说,原本被认为已经了无悬念的产品,却给外界带来诸多新看点,77.8%的CTB电池全球最高体积效率以及成熟体系下132kWh最高电量的表述,意味着其设计显然有别于极氪车型搭载的麒麟电池首发版本。

小米方面所强调的“行业首创”电芯倒置技术,无疑是造成参数变化的重要原因。

长期关注者当有印象,其实在麒麟电池2022年发布之初,宁德时代就已描述了电芯倒置的创新设计,通过将方壳电芯极柱朝向下方布置,可以实现结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块全部集成到电池包底部,换来Z轴方向上6%的空间提升。不过其后外界拆解极氪009电池包发现,装车版本麒麟电池设计有所取舍,仍然采用了常规的电芯正置布局,只是将泄压阀挪到了壳体底部。

对于这一折衷,宁德时代和极氪方面没有给出过具体解释,但从锂电业界类似研究看,常规方壳电芯倒置确实会带来一系列新的技术挑战,主要原因是液态电解质在重力作用下会向盖板积聚,正负极极柱长时间浸泡在电解液中,可能发生电化学腐蚀,造成金属离子溶出,长期使用可能将影响循环寿命甚至电芯安全性。

采用倒置设计的“完全体”麒麟电池此次在量产车型上亮相,则代表着宁德时代方面应已有效破解了相关难题,观察者网检索专利数据库也发现,该公司围绕电芯倒置设计,近期已提交大量专利申请,如公开号CN219626717U的“电池单体、电池及用电装置”专利,就提供了一种包含“毛细结构件”的设计思路,使电解液可在该结构件的毛细作用下,逐渐渗透至电极组件的各个位置,以使电解液在电极组件处分布更为均匀,进而有效减少电池倒置结构中电解液在容纳空间堆积的情况发生,进一步提升电芯可靠性与安全性。

发布会上,小米方面还宣称这块“CTB一体化电池”最高电量上限可达到150kWh,对应整车CLTC续航达到1200公里以上,这除了反映出小米在电池包结构定制设计上的追求,更应被视为宁德时代目前CTP3.0材料体系与结构设计的理论空间,至于能够带来成组效率与电池容量更大空间的倒置设计,是否会经由小米汽车的示范吸引更多锂电厂商效仿,值得后续持续关注。

一体成型压铸,同样是一个“中国制造”在汽车供应链上协同创新、抱团突破的经典案例,力劲、海天、伊之密等本土企业当前已在该领域形成绝对竞争力,让这一沉寂多年、甚至一度被认为属于落后淘汰产业的金属成型加工焕发了新生,相对传统冲压工艺,其生产效率和产品特性也的确堪称颠覆性创新。按照小米官方信息,基于超级大压铸技术生产的小米汽车后地板实现了零件72合一,焊点减少840个,减重17%,车内路噪降低2dB,同时生产工时减少45%,一体化后地板设计寿命是传统后地板的10倍以上,能够轻松实现200万公里以上的使用寿命。

根据公开信息,小米汽车大压铸核心装备为海天集团旗下海天智胜金属成型设备有限公司定制开发的9100吨锁模力巨型一体压铸机,小米内部研发团队则实现了自研压铸合金材料、自研大压铸设备集群系统两项核心技术创新,其汽车部门“一体化大压铸技术”团队还刚刚拿下今年公司内部唯二的百万美金技术大奖,足见“自研”确有相当含金量。

按照小米官方宣传,被命名为泰坦合金的铝合金材料,是小米材料团队与国家级材料重点实验室合作,自建AI仿真系统,在上千万种配方中筛选出兼顾强度、韧性和稳定性的最优合金配方,通过添加稀土与锆等微量元素,在压铸性能、力学性能、耐久性能、可循环、经济性等方面实现了突破。

大压铸装备与材料创新的案例,揭示了手机领域技术向汽车领域的迁移复用可能行。从材料上看,近年来本土厂商为了满足手机减重需求,在玻塑、铝合金、碳纤维等材料创新上相继投入了大量资源,例如华为Mate X3配套开发的金刚铝材料,通过在铝合金基材中加入纳米级共价键颗粒,构筑类似钢筋混凝土的思路,用共价键颗粒作为加强筋,相较常规钛合金密度减小38%,屈服强度提升33%;而从装备上看,小米在智能手机业务中同样已经积累了产线贯通与成套工艺开发的丰富经验,在《小米创业思考》一书中,雷军甚至专章阐述了其对智能制造的思考,其中就透露小米与生态链企业曾共同梳理自动化设备行业,整合了国内提供关键核心技术的厂商并为其提供验证环境,小米手机智能工厂98%的产线设备都来自小米及小米投资企业自研。

这样的技术能力迁移,在智能驾驶、智能座舱领域表现得更为明显,从发布会时长分配上,也不难感受出手机厂商在相关领域的游刃有余,值得注意的是,相关增量部件与系统解决方案上涌现出的诸多新秀企业,已经与小米建立起了股权上的联系。

事实上,根据观察者网整理,在前述五大核心技术领域,小米集团、小米长江基金以及雷军个人发起的顺为资本,已经在2020年后入股了至少六十余家上游企业,其中除了总部位于美国,由特斯拉加州工厂核心工程团队创立的智能装配方案商英达视(Industrial Next),其他绝大多数投资标的皆为本土厂商。

这样的投资布局,既代表着小米对相关领域市场趋势的触角,也为其搭建供应链体系提供了更多选项,而对外界而言,更提供了判断小米汽车未来技术研发方向的参照。

另一个不能不提及的信息是,小米投资版图中还涉及CDC/空气悬架制造商孔辉科技与戈尔德智能,这两家企业连同保隆科技所构成的中国本土厂商阵营,已经在高端悬架市场有效突破了海外巨头垄断局面,曾经高高在上的主动悬架技术,已在中国厂商推动下进入了“便宜好用”的普及普惠阶段。

总体而言,小米造车背后的这场“中国制造”大团建,再一次清晰标识出了我国制造业由大而强的长足进步,新能源汽车带来的“范式变革”,为中国企业在增量乃至存量产业环节的突破崛起提供了前所未有的机遇,恰如小米造车案例所呈现的,不经意间,一个立足中国本土供应网络的创新共同体已初具轮廓,这个网络的节点之间通过供需关系紧密联系互动、积累着大量复杂知识和惯例规范,一个节点的进展会立即拓宽邻近节点的技术寻优空间,下游商业落地的进展,进而又会增强上级节点的创新信念,如此犹如链式反应般的过程持续,在宏观上就涌现出中国制造令人惊叹的进步效率。

如果说传统燃油乘用车产业网络中,中国制造只能甘居于“行星”的角色,那么在公平起跑的新能源汽车产业,中国制造所实现的已不仅是规模的线性累积,更是商业议题设置、技术路线定义、标准规范确立等隐性而巨大的影响。

责任编辑:李沛
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