
12月19日,特斯拉方面(miàn)證實,其位于加州(zhōu)弗裏蒙特超級工(gong)廠的4680電池生産線(xian)已實現周産電芯(xīn)86.8萬枚,相當于可以(yi)支撐每周生産1000多(duo)輛新車。
此外,近日(rì),爲了研究創新極(jí)耳設計大圓柱形(xing)電池🧑🏾🤝🧑🏼的特性、性能(neng)和整體潛力,一則(ze)使用真實商業化(huà)的全極🈚耳大‼️圓柱(zhù)電池👅驗證㊙️數字模(mó)型結論的文章,發(fā)🔴表于老牌能源類(lèi)頂級雜志《Journal of Power Sources》(SCI一區,IF:9.794)。電(dian)池網注意到,研🏃♂️究(jiu)中使用專爲汽車(chē)高性能應用設計(ji)的具有10Ah容量和最(zuì)先進的LiNixMnyCozO2(NMC,x>0.8)陰極和SiOx-C陽(yang)極的圓柱形電池(chí)來參數化和驗證(zhèng)建模框架,該電♊池(chí)🔱由制造⭕商深圳市(shi)比克動力電池有(yǒu)限公司直🤞接提供(gong)。
從結論來看,該研(yán)究開發了一種基(jī)于大圓柱形電🌈池(chi)的空間分辨熱-電(diàn)-電化學框架,實驗(yan)應用的電池具有(you)新穎♌的全極耳設(shè)計🌈、最先進的高鎳(nie)陰極和SiOx-C陽極,并在(zài)-20°C至65°C的寬溫度範圍(wei)内進行了廣泛驗(yan)證。此❓外,通過最🔆佳(jiā)♈的熱管理,本文所(suǒ)研究的電池實現(xiàn)了不到12分鍾從10%充(chōng)電到❗80%SOC的快速充電(dian)時間,展示了成熟(shu)的全極耳大圓柱(zhù)電池的巨大潛力(li)。
生産速度提升、技(ji)術持續突破,一時(shí)間,4680大圓柱電池再(zai)✊次站上風🌈口。
當(dang)前,新能源車推廣(guǎng)速度不斷提升,從(cóng)終端需求來看,消(xiāo)費者也❓直面電池(chí)安全、裏程焦慮、充(chōng)電不便等諸多痛(tòng)點,而大圓柱電池(chí)的高安全性,以及(jí)兼顧高能量和超(chao)級快😍充等優勢,被(bei)認🌈爲是解決這些(xiē)難題的最佳方🈲案(an)。
伊維經濟研究院(yuan)研究部總經理、中(zhōng)國電池産業研究(jiu)🔞院♻️院長吳🙇♀️輝在《中(zhong)國圓柱锂離子電(diàn)池行業發展白皮(pí)㊙️書(2022年)》中分析,圓柱(zhù)電池以其産品高(gao)度标準化和産線(xiàn)㊙️高度自動化等特(tè)征,在锂離子電池(chi)産品中具備較高(gāo)的競争力。
從産品(pin)型号來看,由18650到21700再(zai)到即将實現量産(chǎn)的4680,圓柱電池逐步(bu)向着更大的尺寸(cun)方向發展。尤其是(shì)以4680爲代表♻️的大🌈圓(yuán)柱,預計将在特斯(si)拉的帶動下在未(wei)來圓柱電池出貨(huò)量中占有較高的(de)比重。
電池網梳理(li)發現,在整車領域(yu),特斯拉、蔚來、寶馬(mǎ)等多家車企已🚶将(jiāng)目光投向4680等大圓(yuan)柱電池。此外,跟随(sui)車企步伐🔴,與特🏃斯(si)拉合作的松下、LG新(xīn)能源、三星SDI,與寶馬(ma)合作的甯德時代(dai)、億緯锂能、遠景動(dong)力已在推進4680圓柱(zhù)電池産能建設。另(ling)有比克電池、蔚藍(lan)锂芯、力神電池、國(guo)軒電池等電池廠(chǎng)💞商也在發力4680領域(yu),随着技👌術的進步(bù),預計未來還将有(yǒu)更🔞多的車企與電(dian)池企業加碼大圓(yuán)柱電池領域。
吳輝(huī)指出,目前,在46系列(liè)大圓柱方面,全球(qiú)範圍内僅特斯🧡拉(la)和松下基本實現(xiàn)車用大圓柱的早(zao)期批量化生産;其(qí)次,LG、億🛀🏻緯锂能、三星(xing)和甯德時代均計(jì)劃在👉2023年實現量産(chǎn);其他的企業包括(kuo)比克電🈲池等在大(da)圓柱領域儲備較(jiào)多,擁有完善的中(zhōng)試線産品。
雖然大(da)圓柱電池陣營頭(tou)部電池廠衆多,但(dàn)産能速度遠未達(da)預🌏期。
特斯拉自2020年(nian)對外發布46系列,對(dui)比年初産能數據(ju),雖💃然✔️目📱前弗裏蒙(meng)特工廠的産能已(yi)提升到年初的約(yuē)20倍,卻仍與目标産(chan)能相差懸殊。
根據(jù)此前的規劃,弗裏(lǐ)蒙特工廠的4680電池(chí)年生産能🌈力将達(dá)到⭐10GWh,大概可以滿足(zú)15萬輛電動汽車的(de)需求,但根據特斯(si)拉最新公布的産(chǎn)能進度推算,該工(gōng)廠的年産能隻能(néng)滿🐆足4.8萬輛🆚電動汽(qi)車的需求;得州超(chāo)級🌐工廠的電池産(chǎn)能原規劃年内将(jiang)建成60GWh,但實際電池(chi)産能未知;德國柏(bǎi)林的工廠預計建(jian)成後達到20GWh,但在2025年(nian)12月,出于獲取補貼(tiē)和生産成本的考(kao)慮,特斯拉着手開(kāi)始将德國的産線(xian)遷回美國本土。
吳(wu)輝分析,目前46系列(liè)大圓柱電池的工(gong)藝難點還是在全(quán)極耳技術,有較高(gāo)的技術壁壘,尤其(qi)分切、注液、揉平🔞和(he)激光焊接等環節(jiē)容易産生金屬碎(sui)屑、焊渣、以及出現(xian)極耳一緻性🙇🏻差等(děng)問題,從而使得大(dà)圓柱電池的良品(pin)率還相對較低。另(lìng)外,下遊車企驗證(zhèng)46系列大圓柱産品(pǐn)也需要一定的時(shi)間,除了特斯拉批(pi)❓量使用之外,奔馳(chí)、寶馬等企業也都(dou)處于驗證階段。下(xia)一步就是企業需(xū)要在工藝層面解(jie)決46系大圓柱生♊産(chan)中的問題,提高其(qí)良品率,進而真正(zheng)的降低生産制造(zào)成本促進其在🔞下(xia)遊車企中的批量(liàng)應用。
除了良品率(lü)及應用端的驗證(zhèng),大圓柱電池還需(xū)要加強技術工♌藝(yi)的改進提升。
值得(de)注意的是,在技術(shu)創新方面,比克全(quan)極耳大圓♋柱電🎯池(chi)同時突破了能量(liàng)密度(續航)和快充(chōng)兩大核心性能局(ju)限。一方面,憑借🌈圓(yuán)柱結構,通過搭載(zǎi)高鎳正極、矽負極(jí)、摻矽補锂🌈等先進(jìn)技術,能量密度可(ke)大大提升,爲整車(che)提供800公裏以上的(de)續航裏👅程。另一方(fang)面,大圓柱電🌐池能(néng)夠在保障安全和(he)足夠的續航裏🤩程(cheng)的基礎上,進一步(bu)提升快充性能,其(qí)12分鍾快充性能在(zai)上文介紹的《Journal of Power Sources》文章(zhāng)中💋也得到了驗證(zheng),助力電動㊙️車㊙️使用(yong)體驗媲美燃油車(chē)。
此外,對于布局大(dà)圓柱電池的企業(yè),吳輝建議,要加🌐強(qiang)工藝的研❓發,提高(gāo)産品的良品率,進(jìn)一步降低成本。比(bǐ)🙇♀️如率先将良品率(lü)提升到傳統的18系(xi)和21系的水平必定(dìng)會領先☔競争對手(shǒu)。
其次,大圓柱的優(yōu)勢是标準尺寸帶(dai)來的生産效率的(de)提升,電池🍉企業應(ying)聯合設備企業研(yán)究高速的自動化(huà)生産㊙️線,尤其是在(zài)大圓柱領域要盡(jin)量做到每個環節(jie)全自動化生産,讓(ràng)大圓柱電池的制(zhì)造成本優勢明顯(xian)📐體現出來。
自2021年初在國(guo)内率先發布全極(jí)耳大圓柱電池至(zhì)今,比克電池✔️在大(dà)圓柱電池技術研(yán)發和市場化推進(jin)上持續領先,訂單(dān)和意向客戶持續(xù)增加。
除了産品(pǐn)和市場的規劃,比(bǐ)克電池在産能擴(kuò)充上也将迎來實(shi)🙇♀️質進展,未來幾年(nian),公司計劃分兩個(ge)階段在海内外擴(kuò)充80GWh的電池♊産能。同(tóng)時,公司也将持續(xù)💁向碳中和目标邁(mai)進,打造零碳⛱️工廠(chǎng),滿🐪足碳排放和❤️碳(tàn)足迹的需求,以行(háng)業領先水平爲目(mù)标🧡,持續減少碳排(pai)放,積極探索電池(chi)全生命周期碳中(zhong)和路徑。
作爲國内(nèi)率先量産高鎳正(zhèng)極+矽負極材料體(ti)系的锂電企業,比(bǐ)克電池在化工原(yuán)料、精密結構件和(he)生産設🥵備上有長(zhǎng)🐆期持💋續的技術布(bù)局。多年來,公司與(yu)容百科技、當升科(kē)技等衆多國内供(gòng)應鏈頭部企業攜(xié)手成長,建立了長(zhang)期穩定的合作意(yì)向和彼此信☎️任的(de)合作關系。除此之(zhī)外,公司還通過與(yu)合作夥伴♍們長期(qi)共同研發前沿技(ji)術和新型材料,在(zai)産業鏈當中形成(cheng)了一定的技術牽(qian)引力。
與此同時,比(bǐ)克電池産業鏈布(bù)局也注重“軟實力(li)”,在基于🌈數字化工(gong)廠解決方案、人工(gong)智能生産制造和(hé)管理🙇🏻方案,持續提(tí)升智能制造實力(li),同時布局零碳工(gōng)廠方案,未來大圓(yuan)柱生産基地也将(jiāng)🈲采用100%綠電,力🛀求在(zai)智能制造和綠色(sè)生産上更進一步(bu)。
吳輝指出,大圓柱(zhù)電池解決了小圓(yuan)柱單體容量小🌂,成(cheng)組效率低的問題(ti),未來不光是在電(diàn)動汽車,包括在家(jia)庭儲能、小動力等(děng)領域也會大量的(de)應用。随着布局大(da)圓柱電池企業越(yue)來越多,未來市場(chang)前景可期。
“2030年,全球(qiú)新能源汽車用動(dòng)力電池預計将達(dá)到4500GWh”,吳輝預🧑🏾🤝🧑🏼計🚶♀️,随着(zhe)大圓柱制造工藝(yì)的逐步成熟,其标(biāo)準的🐇尺寸使得其(qí)生産線将高💋度自(zi)動化,加上其較高(gāo)的能量密度使得(dé)其成本優勢相比(bǐ)方形和軟包将非(fei)常明顯,按照2030年全(quan)球車用動力電池(chí)中25%的比例使用😘大(dà)圓柱,其市🍉場需求(qiú)量将達到1125GWh,以4680大概(gai)26Ah估算,将超過100億隻(zhi)。如果疊加在儲能(néng)和小動力中的需(xū)求量,将遠超這一(yī)數據。
在技術創新(xīn)“硬實力”和産業鏈(lian)布局“軟實力”雙重(zhòng)助力🙇♀️下,比克電池(chi)有望乘大圓柱行(hang)業發展東風,加速(sù)駛上發展快車道(dào)。
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