寶馬在Project i 1.0階段把碳纖維和輕量化作為電動汽車戰略的必要要素，雖然從一開始捆綁昂貴的碳纖維和電池是比較合理的，而當特斯拉以更高的電池能量、可配置的里程等顯而易見的優勢，搭配大屏科技范兒，在電氣化上正面擊敗了寶馬的Project i計劃。

圖1 寶馬在純電動領域投入了專用平臺，但在數量上被特斯拉擊敗

寶馬在轉型后的Project i 2.0階段，在電氣化和電池技術等方面都有新的規劃和迭代考慮，本篇周報主要就談一下Project i 2.0時代寶馬在整車電氣化和電池材料、電池設計開發以及下一代電池方面的新布局。從兩個方面展開：

1）整車相關

• 模塊化技術，第五代模塊技術

• 動力系統技術，特別是動力性能

• 車輛開發速度和車輛成本

• 基于網聯技術的早期問題診斷

2）電池相關

• 電芯技術開發

• 差異化：加熱激素和CCU技術、高壓系統管理、平板化電池系統和電池尺寸變化

• 快充技術：面向300kW快充的技術儲備

• 儲能業務的探索

• 供應鏈管理：基于電池需求量變化的電池原材料的管控

圖2 寶馬對于電動汽車技術360°管控

一、 整車開發技術的進階

往未來看，寶馬還是有著很大的魄力，在技術平臺上，目前仍處在Project i量產之后從第三代技術向第四代技術過渡的過程中。2018年馬上要進入第四代動力總成技術，而第五代技術則在EV和PHEV設計和開發方面的全面模塊化。

• Gen1和Gen2：這兩代技術主要是明確了電子電氣方面的定義，在電池方面確定了冷卻方式、BMU/CMU劃分，還有主體的高壓管理軟件

• Gen3：正式用于Project i和后續i performance的實施推進

• Gen4：在Gen3的基礎上進一步演化，特別是處理器軟件方面的提升

• Gen5：完全平板化的設計考慮

圖3  寶馬的技術迭代

如下圖所示，第四代技術還是盡可能復用部件，類似X5、5系PHEV在后備箱和第二排座椅下方同時設有兩個電池位置，在3系、2系和7系的幾個位置上基本都采用了類似的變種。

圖4 寶馬第三和第四代PHEV和BEV的差異化

由于電池位置和PHEV的重要性越來越高，使得電池的布置和考慮在第五代技術中已經達到了戰略平臺的級別，在所有電動化平臺同時考慮內嵌的特性。因此PHEV大部分公司都采取了平板化。

圖5 寶馬動力系統電機和電池的演化

從2020年開始，寶馬進入第五代電動化開發技術系統，在電池尺寸和電池的模組大小方面都進行了一定的差異化。低溫地區采用電池預熱功能，這個是實驗了EC Power的專利授權技術。

• 最頂級型號產品（50e）：將搭載120kWh電池組，三電機

• 中等級產品（40e）：供90kWh電池組與電機驅動后橋

• 入門級產品（30e）：提供60kWh電池組與電機驅動前橋，最大續航里程約為300km；

圖6 第五代模塊化的EV電池系統

而在動力系統方面，則采取了潛在的SiC技術，增大功率；在一體化方面，把電機、減速器和電控集成在一起，通過軸驅動的方式來提高集成性和進一步降低價格，這已經是德國電動汽車開發的共識了。這里不明確的是，寶馬原有在電機方面的積累是否會讓位于供應商。

圖7 寶馬的電驅動技術演進

二、電池系統的進階

1、電芯技術和固態電池的研發

寶馬已宣布將投資2億歐元在慕尼黑建立電芯研發中心，開始涉足電芯級別的技術驗證和開發，這個研發中心會有200名工程師，將會在2019年春開幕。

研發中心會對電芯不同的化學成分進行研究，驗證在極端氣候環境下這些電芯的性能表現、慢充以及快充的區別、電池的尺寸以及體積等等。之前寶馬把大量的測試放在第三方TUV實驗室，而這次是基本把電芯方面的研發拿回到公司內。

圖8 寶馬電池研發中心

寶馬的這種電池研發有別于傳統的依靠大學研究、電芯供應商、材料供應商的方式，而是可以獨立、快速完成電芯級別的設計開發和驗證。寶馬的意圖應該是想依靠高端的研究人員來做一些IP，徹底搞懂電芯層面的設計和過程差異，并配置一些試制電芯的能力。下面還有一塊是和Solid Power在固態電池前段開發領域的合作。

圖9 電池方面的研究補全了自身的一極，特別是固態電池方面

2、電池材料供應鏈拓展

據媒體報道，寶馬即將簽署一份為期10年的鋰和鈷原材料供應合同，為接下來新能源車制造所需的電池做好生產儲備。為了確保未來10年擁有充足的電池原材料，目前公司已經開始進行相關的籌備，這份供應合同的簽署就是相關考慮的一部分。

為了將來的電動汽車增量，寶馬在加大電池供應鏈布局，鈷、鎳、錳、石墨和鋰等與電池相關礦物在未來幾年的需求量會很大。這個驗證未來的電池材料選用，其實也是和電池實驗方面的嘗試有很大的關系，確定電芯的化學體系可以有效評估未來材料的需求。

圖10 在電池核心領域的多維度能力

3、儲能電池業務方面探索

最早，寶馬在美國做了儲能電池業務的嘗試，然后使用寶馬i3模塊來進行篩選和組合，而最新的應用則采用整包的并聯使用，這個在梯次利用對比中后續會詳細介紹。

圖11 儲能電池、梯次利用和電池回收方面的考慮

小結：

很多細節在今后可以長期跟蹤觀察，來確定寶馬的電氣化技術進步與中國企業的差距。

參考文件：

1.      寶馬 GROUP TECHNOLOGYWORKSHOPS E-MOBILITY

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