12月1日,特斯拉(la)方面證實,其(qi)位于加州弗(fu)裏蒙特超級(ji)工廠的🛀4680電池(chí)生産線已實(shí)現周産電芯(xīn)86.8萬枚,相當于(yu)⛱️可以支撐每(měi)周生産1000多輛(liang)新車。
此外,近(jìn)日,爲了研究(jiū)創新極耳設(she)計大圓柱形(xing)電池⛱️的👨❤️👨特性(xìng)、性能和整體(ti)潛力,一則使(shi)用真實商業(ye)化的全極耳(ěr)大圓柱電池(chi)🌈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(yi)到,研究中使(shǐ)用⛹🏻♀️專爲汽車(che)高性能應用(yong)設計的具有(yǒu)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(zhu)形電池來參(cān)數化和驗證(zhèng)建模框架,該(gāi)電池由制造(zao)商深圳市比(bi)克動力電池(chí)有限公司直(zhi)接提供。
從結(jie)論來看,該研(yán)究開發了一(yi)種基于大圓(yuán)柱形電池的(de)💯空間分辨熱(re)-電-電化學框(kuàng)架,實驗應用(yòng)的電池具有(you)新穎的全極(jí)耳🏃♀️設計、最先(xian)進的高鎳陰(yin)極和SiOx-C陽極,并(bing)在-20°C至65°C的寬溫(wēn)度範圍内進(jin)行了廣泛驗(yan)證。此外㊙️,通過(guò)最佳的熱管(guan)理,本文所研(yan)究的電池實(shi)現了不到12分(fen)鍾從10%充電到(dào)80%SOC的快速充電(diàn)時間,展示了(le)成熟的全極(ji)耳大圓柱電(diàn)池的巨大潛(qian)力。
生産速度(dù)提升、技術持(chí)續突破,一時(shi)間,4680大圓柱電(diàn)池再次站🏒上(shàng)風口。
當前,新能源(yuan)車推廣速度(dù)不斷提升,從(cóng)終端需求來(lai)👨❤️👨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(er)大圓柱電池(chi)🏃🏻的高安全性(xing),以及兼顧高(gao)能量和超級(jí)快充等優🚶♀️勢(shì),被認爲是解(jiě)決這些難題(ti)的最佳方案(àn)。
伊維經濟研(yan)究院研究部(bù)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(zhǎn)🐆白皮書(2022年)》中(zhong)分析,圓🎯柱電(dian)池以其産品(pǐn)高度标準化(huà)🔴和産線高度(dù)自動化等特(tè)征,在锂離子(zǐ)電池産品中(zhōng)具備較高的(de)競争力。
從産(chan)品型号來看(kàn),由18650到21700再到即(ji)将實現量産(chǎn)的4680,圓柱電😍池(chi)逐🆚步向🌈着更(gèng)大的尺寸方(fāng)向發展。尤其(qi)是以4680爲代表(biao)的大圓柱,預(yù)計将在特斯(si)拉的帶動下(xià)在未來圓柱(zhù)電池出貨量(liang)中占有較高(gao)的比重。
電池(chi)網梳理發現(xian),在整車領域(yù),特斯拉、蔚來(lai)、寶馬等😘多家(jiā)🔱車企已将目(mu)光投向4680等大(da)圓柱電池。此(cǐ)外,跟随車企(qi)步伐,與特斯(si)拉合作的松(sōng)下、LG新能源、三(sān)星SDI,與寶馬合(he)作🌂的甯德時(shi)代、億緯锂能(néng)🛀🏻、遠景動力已(yi)在推進4680圓柱(zhù)電池産能建(jiàn)設。另有比克(kè)🈚電池、蔚藍锂(li)芯、力神電池(chi)、國軒電池等(deng)電池廠商也(yě)在發力4680領域(yù),随着技術的(de)進步,預計未(wèi)來還将有更(geng)多的車企與(yu)電池企業加(jia)碼大圓柱電(dian)♉池領域。
吳輝(hui)指出,目前,在(zai)46系列大圓柱(zhù)方面,全球範(fàn)圍内僅特斯(si)拉和松下基(ji)本實現車用(yòng)大圓柱的早(zǎo)期批量化生(sheng)産;其次,LG、億緯(wěi)锂能、三星和(he)甯德時代均(jun1)計劃在2023年實(shí)現❓量産;其他(ta)的企業包括(kuò)🐅比克電池等(deng)在大圓柱領(lǐng)域儲備較多(duō),擁有完善的(de)中試線産品(pǐn)。
雖(sui)然大圓柱電(diàn)池陣營頭部(bù)電池廠衆多(duo),但産能速度(dù)遠未達預期(qi)。
特斯拉自2020年(nián)對外發布46系(xì)列,對比年初(chū)産能數據,雖(sui)🏃♂️然目前弗👄裏(lǐ)蒙特工廠的(de)産能已提升(shēng)到年初的約(yue)20倍,卻仍與目(mu)标産能相差(chà)懸殊。
吳輝分(fen)析,目前46系列(liè)大圓柱電池(chí)的工藝難點(diǎn)還是在全⁉️極(ji)耳技術,有較(jiao)高的技術壁(bì)壘,尤其分切(qiē)、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(zhì)性❌差等問題(ti),從而使得大(dà)圓柱電池的(de)良品率還相(xiàng)對較低。另外(wai),下遊車⭐企驗(yan)證46系列大圓(yuán)柱産📱品也需(xū)要一✏️定的時(shi)間,除了特斯(si)拉批量使用(yòng)之外,奔馳、寶(bao)馬等企業也(ye)都處于驗證(zhèng)階段。下一步(bu)就是企業需(xū)要在工藝層(céng)面🌈解決46系大(da)圓柱生産中(zhong)的問題,提高(gao)其良品率,進(jìn)而真⭕正的降(jiang)低生♈産制造(zao)成本促進其(qi)在下遊車企(qǐ)中的批量應(yīng)💃用。
除了良品(pǐn)率及應用端(duān)的驗證,大圓(yuán)柱電池還需(xū)要📱加強技術(shù)工藝的改進(jin)提升。
值得注(zhu)意的是,在技(jì)術創新方面(miàn),比克全極耳(ěr)大圓柱電池(chi)同時突破了(le)能量密度(續(xu)航)和快充兩(liǎng)大核心性能(néng)局限。一方面(miàn),憑借🧑🏾🤝🧑🏼圓柱結(jié)構,通過搭載(zai)高鎳正極、矽(xī)🌐負極、摻矽補(bǔ)锂等先進技(ji)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(ling)一方面,大圓(yuán)柱電池能夠(gou)在保⭕障安全(quán)和足夠的續(xu)航裏程的基(jī)礎上,進🏃♂️一步(bù)提升快充性(xìng)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(dào)了👣驗證,助力(lì)電動車使用(yong)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(pǐn)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(yīng)聯合設備企(qi)業研究高速(sù)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(jiē)🏃🏻全自動化生(shēng)産,讓大圓柱(zhù)電池的制造(zào)成本優勢明(ming)顯體現出來(lái)。
自2021年(nian)初在國内率(lǜ)先發布全極(jí)耳大圓柱電(diàn)池至今,比克(kè)電池在大圓(yuan)柱電池技術(shù)研發和市場(chǎng)化推進上持(chí)⭐續領先,訂單(dan)和意向客戶(hu)持續增加。
産(chan)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(děng)系列,電芯🤟高(gāo)度覆蓋70mm到160mm。比(bǐ)克46系電芯去(qù)年開始陸續(xù)有樣品批量(liàng)交付,性能表(biǎo)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(mù)前處于B樣階(jiē)段,應用于整(zheng)車可達700公裏(li)以上續航,快(kuai)充12分鍾以内(nei)可達500公裏🏃🏻續(xù)航,預計将于(yú)2024年量産,屆時(shi)能量密度将(jiang)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(ji)等因素在開(kai)發的新平台(tai)。
除了産品和(hé)市場的規劃(hua),比克電池在(zài)産能擴充上(shàng)也将迎來實(shí)質進展,未來(lái)幾年,公司計(ji)劃分兩個階(jiē)段在💋海内外(wai)擴充80GWh的電池(chi)産能。同時,公(gong)司也将持續(xù)💔向碳中🚩和目(mù)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(mu)标,持續減少(shao)碳排放,積極(ji)探索電池全(quán)生命周期碳(tàn)中和路徑。
作(zuo)爲國内率先(xian)量産高鎳正(zhèng)極+矽負極材(cai)料體系的锂(li)電💔企業,比克(ke)電池在化工(gong)原料、精密結(jié)構件和生産(chan)設備上⚽有長(zhang)期持續的💯技(ji)術布局。多年(nián)來,公司與容(rong)百科技、當升(shēng)科技等衆多(duo)國内供應鏈(lian)頭部企業🌈攜(xie)手成長😄,建立(lì)了長期穩定(ding)的合作意向(xiàng)和彼此信🈲任(rèn)的合作關系(xì)。除此之外💛,公(gong)司還通過與(yǔ)合作夥伴們(men)長期共同研(yan)發前沿技術(shù)和新型材料(liao),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(chí)産業鏈布局(jú)也注重“軟實(shí)力”,在基于數(shu)字化工廠解(jie)決方案、人工(gong)智能生産制(zhì)造和管理方(fang)案,持續提升(sheng)智能🏒制造實(shí)力,同時布局(jú)零碳工廠方(fāng)案,未來👄大圓(yuán)柱生産基地(di)也将采用100%綠(lü)電,力求在智(zhì)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(tǐ)容量小,成組(zǔ)效率低的問(wen)題,未來不光(guang)是在電動汽(qi)車,包括☔在家(jiā)庭儲能、小🐪動(dong)力等領☎️域也(yě)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(lì)電池預計将(jiang)達到4500GWh”,吳輝預(yu)計,随着大圓(yuán)柱制造工藝(yi)的逐步成熟(shú),其标準的尺(chǐ)寸使得其生(shēng)産線将高❗度(dù)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(he)軟包将非常(chang)明顯,按🎯照2030年(nián)全球❄️車用動(dong)力⭐電池中25%的(de)比例使用大(da)圓柱,其市場(chang)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(jiā)在儲能和小(xiao)動力中的需(xū)求量,将遠🐇超(chao)這一數據。
在(zài)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(chí)有望乘大圓(yuan)柱行業發展(zhan)東風,加速駛(shǐ)上發展快車(che)道。
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