
12月1日(ri),特斯拉方(fang)面證實,其(qi)位于加州(zhōu)弗裏蒙特(tè)超級工廠(chǎng)的☎️4680電池生(sheng)産線已實(shi)現周産電(diàn)芯86.8萬枚,相(xiàng)當于可以(yǐ)⛹🏻♀️支撐每周(zhōu)生産1000多輛(liang)新車。
此外(wai),近日,爲了(le)研究創新(xīn)極耳設計(jì)大圓柱形(xíng)電池的特(tè)性、性能和(hé)整體潛力(lì),一則使用(yong)真實商業(yè)化的全極(ji)耳大圓柱(zhù)💋電池驗證(zhèng)數字模型(xing)結論的文(wén)章,發表于(yú)老牌能源(yuan)類頂級雜(zá)志《Journal of Power Sources》(SCI一🌏區,IF:9.794)。電(diàn)池網注意(yi)到,研究中(zhōng)使用專爲(wèi)汽車高性(xìng)能應🔴用設(shè)計的具有(yǒu)10Ah容量✊和最(zuì)先進的LiNixMnyCozO2(NMC,x>0.8)陰(yin)極和SiOx-C陽極(ji)的圓柱形(xíng)電池來參(cān)數化和驗(yan)證建模框(kuàng)架,該電池(chi)由❤️制造商(shāng)深圳市比(bi)克動力電(diàn)池有限公(gong)司直接提(tí)供。
從結論(lùn)來看,該研(yán)究開發了(le)一種基于(yu)大圓柱形(xing)電池的空(kōng)間分辨熱(rè)-電-電化學(xué)框架,實驗(yan)應用的電(dian)池👌具有新(xin)穎的全🛀極(jí)耳⭐設計、最(zuì)先進的高(gao)鎳陰極和(he)SiOx-C陽極,并在(zài)-20°C至65°C的寬溫(wen)度範圍内(nèi)進行了廣(guang)泛驗證。此(ci)🐆外,通過⛷️最(zuì)佳的熱管(guǎn)理,本文所(suo)研究的電(diàn)池實現了(le)不到12分鍾(zhōng)從10%充電到(dào)80%SOC的快速充(chōng)電時間,展(zhǎn)示了成熟(shú)的全極耳(er)大圓柱電(dian)池的巨大(dà)潛力。
生産(chan)速度提升(shēng)、技術持續(xu)突破,一時(shi)間,4680大圓柱(zhu)電池再次(cì)站上風口(kou)。
當前,新能(neng)源車推廣(guǎng)速度不斷(duàn)提升,從終(zhōng)端需求來(lai)看,消🔴費者(zhe)也直面電(dian)池安全、裏(lǐ)程焦慮、充(chōng)電不便等(deng)諸多痛點(dian),而大圓柱(zhù)電池😄的高(gao)安全性,以(yǐ)及兼顧高(gao)能量和🌈超(chao)級快充等(děng)優勢,被認(rèn)爲是解決(jué)這些難題(tí)的最佳方(fāng)案。
伊維經(jīng)濟研究院(yuan)研究部總(zong)經理、中國(guó)電池産業(ye)研🔞究院院(yuàn)長吳輝在(zài)《中國圓柱(zhù)锂離子電(diàn)池行業發(fā)展白皮書(shū)(2022年)》中分👄析(xī),圓柱電池(chi)以其産品(pǐn)高度标準(zhǔn)化✌️和産線(xiàn)高度自🛀🏻動(dòng)化等特征(zheng),在锂離子(zi)🏃電池産品(pǐn)中具備較(jiào)高的競争(zheng)力。
從産品(pin)型号來看(kàn),由18650到21700再到(dao)即将實現(xian)量産的4680,圓(yuán)柱電池逐(zhú)步向🤞着更(gèng)大的尺寸(cùn)方向發展(zhan)。尤其是以(yǐ)4680爲代表的(de)大圓柱,預(yù)計将在特(te)斯拉的帶(dai)動下在未(wei)來圓柱電(dian)池出貨量(liàng)中占有較(jiao)高的比重(zhong)。
吳輝(hui)指出,目前(qián),在46系列大(da)圓柱方面(miàn),全球範圍(wei)内僅🌈特斯(sī)拉和松下(xià)基本實現(xiàn)車用大圓(yuán)柱的早期(qī)批量化生(sheng)🔴産;其☁️次,LG、億(yi)緯锂能、三(san)星和甯德(de)時代均計(ji)劃在🌍2023年實(shi)現量産;其(qí)他的企業(ye)包括比克(ke)電池等在(zai)大圓📧柱領(ling)域儲備較(jiao)多,擁有完(wán)善的📞中試(shi)線産品。
雖然大(da)圓柱電池(chi)陣營頭部(bù)電池廠衆(zhong)多,但産能(néng)速♍度♋遠未(wei)達🈲預期。
特(tè)斯拉自2020年(nian)對外發布(bu)46系列,對比(bǐ)年初産能(neng)數據,雖🎯然(rán)目✏️前弗裏(li)蒙特工廠(chang)的産能已(yi)提升到年(nian)初的約20倍(bei),卻仍與目(mu)标産能🈚相(xiàng)差懸殊。
吳輝(huī)分析,目前(qián)46系列大圓(yuan)柱電池的(de)工藝難點(diǎn)還是在全(quan)🧑🏾🤝🧑🏼極耳技術(shu),有較高的(de)技術壁壘(lei),尤其分切(qiē)、注液、揉平(píng)和激光焊(han)接等環節(jie)容易産生(shēng)金屬碎屑(xie)、焊渣、以及(jí)出現極耳(ěr)📱一緻性差(chà)等問題,從(cóng)而㊙️使得大(da)圓柱電池(chí)的良品率(lü)還相對較(jiào)低。另外,下(xia)遊車♋企驗(yan)證46系☀️列大(da)圓柱産品(pǐn)也需要一(yī)定的時間(jian),除了特斯(si)拉批量使(shǐ)用之外,奔(bēn)馳、寶馬等(deng)企業也都(dōu)處于驗證(zheng)❌階段。下一(yī)步就是企(qǐ)業需要在(zai)工藝層面(miàn)解決46系大(da)圓柱生産(chǎn)中的問題(ti),提高其良(liáng)品率,進而(ér)真🔴正的降(jiang)低生産制(zhì)造成本促(cu)進其在💜下(xià)遊車企中(zhong)的批量應(yīng)用。
除了良(liang)品率及應(yīng)用端的驗(yàn)證,大圓柱(zhù)電池還需(xu)要💞加🧡強技(ji)💋術🏃工藝的(de)改進提升(sheng)。
值得注意(yì)的是,在技(ji)術創新方(fāng)面,比克全(quán)極耳大圓(yuan)柱👉電池同(tong)時突破了(le)能量密度(du)(續航)和快(kuai)充兩大核(he)💛心性能局(jú)限。一方面(miàn),憑借圓柱(zhù)結構,通過(guò)搭載高鎳(nie)正極、矽負(fu)極、摻矽補(bu)锂等先進(jìn)技術,能量(liang)密度可大(da)大提升,爲(wei)整車提供(gòng)800公裏以上(shang)的續航裏(lǐ)程。另一方(fāng)🔅面,大圓柱(zhù)電池能夠(gòu)在保障安(ān)全和足📧夠(gòu)的續航裏(lǐ)程的基礎(chǔ)上🛀🏻,進🏃一步(bù)提升快充(chong)性能,其12分(fen)鍾快充性(xing)♉能在上文(wén)介紹的《Journal of Power Sources》文(wen)章中也得(dé)到了驗證(zheng),助力電動(dong)車使用體(tǐ)驗媲美燃(rán)💋油車。
此外(wài),對于布局(ju)大圓柱電(dian)池的企業(ye),吳輝建議(yì),要加強工(gong)❄️藝的研發(fa),提高産品(pin)的良品率(lǜ),進一步降(jiàng)低成本。比(bǐ)💜如率先将(jiang)良品率提(tí)升到傳統(tong)的18系和21系(xi)的水平必(bì)定會領先(xian)💋競争對手(shǒu)。
其次,大圓(yuan)柱的優勢(shì)是标準尺(chǐ)寸帶來的(de)生産效率(lǜ)的提升,電(dian)🛀🏻池企業應(yīng)聯合設備(bei)企業研究(jiu)高速的自(zi)動化生産(chǎn)線,尤🔅其是(shi)在大圓柱(zhù)領域要盡(jìn)量做到每(měi)個環節全(quan)自動化生(sheng)産,讓大圓(yuán)柱電池的(de)制造成本(běn)🔅優勢明顯(xiǎn)體現出來(lái)。
比克電池(chi)與特斯拉(la)的無極耳(ěr)概念類比(bi),經過多年(nián)的探索,在(zài)2019年左右,形(xing)成了獨有(you)的全極耳(ěr)技術路線(xian)。通過定向(xiang)🐅洩壓技術(shù),比克🔞全極(jí)耳大圓柱(zhù)電池可以(yǐ)做到整車(chē)層面零熱(re)擴散,保證(zheng)電池包整(zhěng)體的安全(quan)和電池全(quán)生命周期(qī)品質的始(shi)終如一。
産(chan)品方面,比(bi)克大圓柱(zhu)電池目前(qian)主要有46系(xì)、3x系和26系等(deng)🥰系🤞列,電芯(xin)高度覆蓋(gài)70mm到160mm。比克46系(xì)電芯去年(nián)開始陸🐪續(xu)有樣品批(pi)量交付,性(xing)能表現符(fu)合預期,依(yī)據8-15分鍾的(de)不同快充(chong)能力,目前(qian)電芯能量(liàng)密度在280Wh/kg至(zhi)330Wh/kg之間。比克(kè)26系則以26105鋁(lǚ)殼電芯爲(wèi)主,目前處(chù)于B樣階段(duàn),應用于😄整(zheng)車可達700公(gong)裏以上續(xù)航,快充12分(fen)鍾以内可(kě)達500公裏🔴續(xu)航,預計将(jiang)于2024年量産(chan),屆時能量(liang)密度将高(gāo)達290Wh/kg。3x系則處(chu)于二者之(zhī)間,是💚比克(ke)爲了進一(yī)步🐅綜合優(you)化性能、成(cheng)本、系統設(shè)計等因素(su)在開發的(de)新平台。
除(chu)了産品和(hé)市場的規(gui)劃,比克電(dian)池在産能(néng)擴充上🐅也(ye)将迎㊙️來實(shí)質進展,未(wei)來幾年,公(gong)司計劃分(fèn)兩個階段(duan)在海内🤟外(wai)擴充80GWh的電(dian)池産能。同(tóng)時,公司也(ye)将持續向(xiàng)碳中和目(mù)标邁進,打(dǎ)造零碳工(gong)廠,滿足碳(tàn)排放和🐉碳(tan)足迹的需(xū)求,以行🌈業(yè)領先水平(ping)爲目标,持(chi)續減少碳(tan)排放,積極(jí)探索電池(chi)全生命周(zhou)期碳中和(hé)路徑。
作爲(wèi)國内率先(xiān)量産高鎳(nie)正極+矽負(fu)極材料體(tǐ)系的锂電(dian)企業㊙️,比克(ke)電池在化(hua)工原料、精(jing)密結構件(jiàn)和生産設(she)備上📱有長(zhang)期持續的(de)⚽技術布局(jú)。多年來,公(gong)司與容百(bǎi)科技、當升(shēng)科技等衆(zhong)多國内供(gòng)應👉鏈頭部(bù)企業攜手(shǒu)成長,建立(li)了長期穩(wen)定的合作(zuo)意向和彼(bǐ)此信任的(de)合作關系(xi)。除此之外(wai),公司還通(tōng)過與合作(zuò)夥伴🧑🏽🤝🧑🏻們長(zhang)期共同研(yan)發前沿技(ji)術和新型(xing)材料,在産(chan)業鏈當中(zhong)形成了一(yi)定🚩的技術(shu)牽引力。
與(yu)此同時,比(bǐ)克電池産(chǎn)業鏈布局(jú)也注重“軟(ruan)實力”,在基(ji)于數字化(hua)🙇🏻工廠解決(jue)方案、人工(gong)智能生産(chan)制造和管(guǎn)理方案,持(chi)續✌️提升🔆智(zhì)能制造實(shí)力,同時布(bu)局零碳工(gōng)廠方案,未(wei)來🈲大圓柱(zhù)生産基地(di)也将采用(yòng)100%綠電,力求(qiu)在智能制(zhi)造和綠色(se)生産上🏒更(geng)進一步。
吳(wú)輝指出,大(da)圓柱電池(chí)解決了小(xiǎo)圓柱單體(tǐ)容量小🐪,成(chéng)組效率低(di)的問題,未(wei)來不光是(shi)在電動汽(qi)車,包括🥰在(zài)家庭儲能(neng)、小動力等(děng)領域也會(huì)大量的應(ying)用。随着布(bu)局大㊙️圓柱(zhu)電池企業(ye)越來越多(duō),未來市場(chǎng)前景可期(qi)。
“2030年,全球新(xin)能源汽車(chē)用動力電(diàn)池預計将(jiāng)達到4500GWh”,吳輝(hui)預計,随着(zhe)大圓柱制(zhì)造工藝的(de)逐步成熟(shú),其标準的(de)尺寸使得(dé)其生産線(xiàn)将高度自(zi)動化,加上(shang)其較高的(de)能量密度(du)使得其成(chéng)本優勢相(xiang)比方形和(hé)軟包将非(fei)常明顯,按(àn)❓照2030年全球(qiu)車用動力(li)電池中25%的(de)💚比例使用(yong)大圓柱,其(qí)市場需求(qiu)量将達到(dao)1125GWh,以4680大概26Ah估(gu)算,将超過(guo)🈚100億隻。如果(guǒ)疊加在儲(chǔ)能和小動(dòng)🛀🏻力中的需(xū)求量,将遠(yuǎn)超這一數(shu)據。
在技術(shu)創新“硬實(shí)力”和産業(ye)鏈布局“軟(ruǎn)實力”雙重(zhong)助力下,比(bǐ)克電池有(you)望乘大圓(yuan)柱行業發(fa)展東風,加(jia)速駛上發(fa)展快車💋道(dao)。
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