
此外,近(jìn)日,爲了研究(jiū)創新極耳設(she)計大圓柱形(xíng)電池的特性(xing)🏃、性能和整體(ti)潛力,一則使(shi)用真實商業(ye)化的全極耳(er)大圓柱電池(chí)驗證數字模(mo)型結論的文(wen)章,發❓表于老(lǎo)牌能源類頂(ding)級雜志《Journal of Power Sources》(SCI一區(qu),IF:9.794)。電池網注意(yì)到,研究中使(shi)用專爲汽車(chē)💔高性能應用(yòng)設計的具有(you)10Ah容量和最先(xiān)進的LiNixMnyCozO2(NMC,x>0.8)陰極和(he)SiOx-C陽極的圓柱(zhù)形電池來參(cān)數化和驗證(zheng)建模框架,該(gai)📐電池由制造(zào)商深圳市比(bi)克動力電池(chi)有限公司直(zhí)接提供。
生産速度(dù)提升、技術持(chí)續突破,一時(shí)間,4680大圓柱電(diàn)池再❗次站上(shang)風口。
當前,新能源(yuan)車推廣速度(du)不斷提升,從(cong)終端需求來(lái)看,消費者也(yě)🔞直面電池安(an)全、裏程焦慮(lü)、充電不便等(deng)諸多痛點,而(ér)大圓柱電池(chi)的高安全性(xing),以及兼顧高(gāo)能量和超級(jí)快🌈充等優勢(shi),被認爲是解(jie)🚶♀️決這些難題(ti)的最佳方案(àn)。
伊維經濟研(yan)究院研究部(bu)總經理、中國(guó)電池産業研(yan)究院院🍉長吳(wú)輝在《中國圓(yuan)柱锂離子電(dian)池行業發展(zhan)白皮書(2022年)》中(zhōng)分析,圓柱電(diàn)池以其産品(pin)高度标準化(hua)和産線高度(dù)自動化等特(te)征,在锂離子(zǐ)電池産品中(zhōng)具備較高的(de)競争力。
從産(chǎn)品型号來看(kan),由18650到21700再到即(jí)将實現量産(chǎn)的4680,圓柱電池(chí)逐步向着更(geng)大的尺寸方(fang)向發展。尤其(qi)是以4680爲代表(biao)的大圓柱,預(yù)計将在特斯(sī)拉的帶動下(xia)在未來圓柱(zhu)電池出貨量(liang)中占有較高(gao)☎️的比重。
電池(chi)網梳理發現(xiàn),在整車領域(yù),特斯拉、蔚來(lái)、寶馬等💚多家(jiā)車企已将目(mu)光投向4680等大(da)圓柱電池。此(ci)外,跟随車企(qǐ)步伐,與特斯(si)拉合作的松(song)下、LG新能源、三(sān)星SDI,與寶⁉️馬合(hé)作的甯德時(shí)代、億緯锂能(neng)、遠景動💜力已(yi)在推進4680圓柱(zhu)電池産能建(jian)設♍。另有比克(ke)電池、蔚藍锂(lǐ)芯、力神電池(chi)、國軒電💯池等(děng)電池廠商也(ye)在發力❄️4680領域(yu),随着技術的(de)進步,預👉計未(wei)來還将有更(geng)多的車企與(yu)電池企業加(jiā)碼大圓柱電(diàn)池領域。
雖(suī)然大圓柱電(diàn)池陣營頭部(bù)電池廠衆多(duo),但産能速度(du)遠未達預期(qī)。
特斯拉自2020年(nián)對外發布46系(xì)列,對比年初(chu)産能數據,雖(sui)然目前弗裏(li)蒙特工廠的(de)産能已提升(sheng)到年初的約(yue)20倍,卻仍與目(mu)标産能相差(chà)懸殊。
根據此(ci)前的規劃,弗(fú)裏蒙特工廠(chang)的4680電池年生(sheng)産能力✉️将達(da)到10GWh,大㊙️概可以(yǐ)滿足15萬輛電(diàn)動汽車的需(xu)求,但根據特(tè)斯㊙️拉最新公(gōng)布的産能進(jìn)度推算,該工(gong)廠的👌年産能(neng)隻能滿足4.8萬(wàn)輛電動汽車(che)的需求;得州(zhōu)超級工廠的(de)電池産能原(yuán)規劃年内将(jiang)建成60GWh,但實際(jì)電池産能未(wei)知;德國柏林(lín)的工廠預計(ji)建成💋後達到(dao)20GWh,但在2025年12月,出(chū)于獲取補貼(tie)和生産成本(ben)的考慮,特斯(si)拉着手開始(shǐ)将📧德國的🥵産(chan)線遷回美國(guo)本💁土。
吳輝分(fen)析,目前46系列(lie)大圓柱電池(chí)的工藝難點(dian)還是在全極(ji)耳技術,有較(jiào)高的技術壁(bi)壘,尤其分切(qie)、注液🤟、揉平🤟和(he)激光焊接等(deng)環節容易産(chǎn)生金屬碎屑(xie)、焊渣、以及出(chu)現極耳☔一緻(zhi)性差等問題(ti),從而使得大(dà)圓柱電池的(de)良品率還相(xiang)對較低。另外(wài),下遊車企驗(yàn)證46系💯列大圓(yuan)柱産品也需(xū)要一定的時(shí)間,除❓了特斯(si)拉批❌量使用(yòng)之外,奔馳、寶(bǎo)馬等企業也(ye)都處于驗證(zheng)㊙️階段🌈。下一步(bù)就是企業需(xū)要在工藝層(céng)面解決46系大(da)圓柱生🈲産中(zhōng)的問題,提高(gao)其良品率,進(jin)而真正的降(jiàng)低生産制造(zao)成♻️本促進其(qí)在🏃♀️下遊車企(qǐ)中的批量應(yīng)用。
除了良品(pin)率及應用端(duān)的驗證,大圓(yuán)柱電池還需(xu)要加強💁技術(shu)工藝的改進(jìn)提升。
值得注(zhu)意的是,在技(ji)術創新方面(mian),比克全極耳(er)大圓柱電池(chí)同🔞時📧突破了(le)能量密度(續(xu)航)和快充兩(liang)大核心性✉️能(néng)局😍限。一方面(mian),憑借圓柱結(jié)構,通過搭載(zai)高鎳正極、矽(xi)負極、摻矽補(bǔ)锂👌等先進🌏技(jì)術,能量密度(dù)可大🌈大提升(shēng),爲整車提供(gong)800公裏以上的(de)續航裏程。另(lìng)一方面,大圓(yuan)柱電池能夠(gòu)在保障安全(quán)和足夠的續(xù)航裏程的基(jī)礎上🔞,進一步(bu)提升快充🚶♀️性(xing)能,其12分鍾快(kuai)充性能在上(shàng)文介紹的《Journal of Power Sources》文(wen)章中㊙️也得到(dao)了驗證,助力(li)電動車‼️使用(yòng)體驗媲美燃(ran)油車。
此外,對(duì)于布局大圓(yuán)柱電池的企(qǐ)業,吳輝建議(yi),要加強🈚工藝(yi)💰的研發,提高(gao)産品的良品(pin)率,進一步降(jiàng)低成🌈本。比如(ru)率先将良品(pǐn)率提🔞升到傳(chuan)統的18系和21系(xì)的水平必定(ding)會領先競争(zheng)對手。
其次,大(da)圓柱的優勢(shi)是标準尺寸(cùn)帶來的生産(chǎn)效率🌂的💛提升(shēng),電池📐企業應(ying)聯合設備企(qi)業研究高速(su)的自🐅動化生(shēng)産線,尤其是(shi)在大圓柱領(lǐng)域要盡量做(zuò)到每個環節(jie)全自動化生(sheng)産,讓大圓柱(zhu)電池的制造(zào)成本優勢明(míng)顯體現出來(lái)。
自2021年(nian)初在國内率(lǜ)先發布全極(ji)耳大圓柱電(dian)池至今,比克(kè)電池在♈大圓(yuán)柱電池技術(shu)研發和市場(chang)化推進上持(chi)續領先,訂✏️單(dān)和意向🌈客戶(hù)持續增加。
産(chǎn)品方面,比克(kè)大圓柱電池(chí)目前主要有(you)46系、3x系和26系等(deng)系列,電芯🔞高(gao)度覆蓋70mm到160mm。比(bǐ)克46系電芯去(qu)年開始陸續(xù)有樣品🌂批量(liang)🍓交付,性能表(biao)現符合預期(qi),依據8-15分鍾的(de)不同🈚快充能(neng)力,目前🔴電芯(xin)能量密度在(zài)280Wh/kg至330Wh/kg之間。比克(kè)26系則以26105鋁殼(ké)電芯爲主,目(mu)前處于B樣階(jie)🥵段,應用于整(zheng)車可達700公裏(lǐ)以上續航,快(kuài)充12分鍾以内(nei)可達500公裏🚩續(xu)航,預計将于(yu)🙇♀️2024年量産,屆時(shi)能量密度将(jiāng)高達290Wh/kg。3x系則處(chù)于二者之間(jiān),是♋比克爲了(le)進一步綜合(hé)優化性能、成(cheng)本、系統設計(jì)等因素在開(kai)發的新平台(tai)。
除了産品和(he)市場的規劃(huà),比克電池在(zài)産能擴充上(shàng)也将迎來實(shí)質進展,未來(lai)幾年,公司計(ji)劃分兩個階(jie)段在海内外(wai)擴充80GWh的電池(chi)産能。同時,公(gong)司也将持續(xu)向碳中和目(mu)标邁進,打✂️造(zao)零碳工廠,滿(man)🧑🏾🤝🧑🏼足碳排放和(he)碳足迹的需(xū)求,以行業領(ling)先水平爲目(mù)标,持續減少(shao)碳排放,積極(jí)探索電池全(quán)生命周期碳(tan)中和路徑。
作(zuo)爲國内率先(xian)量産高鎳正(zheng)極+矽負極材(cai)料體系的锂(lǐ)電企💃業,比克(kè)電池在化工(gōng)原料、精密結(jie)構件和生産(chan)設備上有長(zhǎng)期持💁續的技(ji)術布局。多年(nián)來,公司與容(róng)百科技、當升(sheng)科技等衆多(duō)國内供應鏈(liàn)頭部企業攜(xie)手成長,建立(lì)了長🔱期穩定(dìng)的🔞合作意向(xiàng)🏃🏻和彼此信任(ren)的合作關系(xì)。除此之外,公(gōng)司還通過🔆與(yǔ)合作夥伴們(men)長期共同研(yán)發前沿技術(shù)和新型材料(liào),在産業鏈當(dang)中形成了一(yī)定的技術牽(qian)引力。
與此同(tóng)時,比克電池(chi)産業鏈布局(jú)也注重“軟實(shí)力”,在基于⭐數(shu)字⛹🏻♀️化工廠解(jiě)決方案、人工(gong)智能生産制(zhi)造和管理方(fāng)案,持續🌏提升(sheng)智能制造實(shi)力,同時布局(ju)零碳工廠方(fang)案,未來大圓(yuán)柱生産基地(di)也将采用100%綠(lü)電,力求在智(zhi)能制造和綠(lǜ)♉色生産上更(geng)進一步。
吳輝(hui)指出,大圓柱(zhu)電池解決了(le)小圓柱單體(ti)容量小,成組(zǔ)效率低🐆的問(wen)題,未來不光(guang)是在電動汽(qì)車,包括在家(jia)庭儲能、小動(dòng)力等領域也(ye)會大量的應(yīng)用。随着✉️布局(ju)大🔆圓柱電🈲池(chí)企業🐅越來越(yue)多,未來市場(chǎng)前景可期。
“2030年(nián),全球新能源(yuán)汽車用動力(li)電池預計将(jiāng)達到4500GWh”,吳輝預(yù)計,随🌐着大圓(yuan)柱制造工藝(yi)的逐步成熟(shú),其标準的尺(chi)寸使得其生(shēng)産線将高度(du)自動化,加上(shàng)其較高的能(neng)量密度使得(de)其成本優勢(shi)相比方形和(hé)軟包将非🈲常(chang)明顯,按照2030年(nian)全球🧡車用動(dong)力電池中25%的(de)比例使用☀️大(dà)圓柱,其市場(chǎng)需求量将達(da)到1125GWh,以4680大概26Ah估(gu)算,将超過100億(yì)隻。如果疊加(jia)在儲能和小(xiǎo)動力中的需(xu)求量,将遠超(chāo)這一數據。
在(zai)技術創新“硬(ying)實力”和産業(yè)鏈布局“軟實(shi)力”雙重助力(li)下,比📱克電池(chi)有望乘大圓(yuan)柱行業發展(zhǎn)東風,加速駛(shǐ)上🔞發展快車(chē)🐕道。
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