12月1日,特斯拉方面(miàn)證實,其位于加州(zhou)弗裏蒙特超級工(gōng)廠的4680電池生産線(xiàn)已實現周産電芯(xin)86.8萬枚,相當于可以(yǐ)支撐每周生産1000多(duō)輛新車。
此外,近日(ri),爲了研究創新極(ji)耳設計大圓柱形(xing)電池的特性、性能(néng)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(lei)頂級雜志《Journal of Power Sources》(SCI一💘區,IF:9.794)。電(dian)池網注意到,研究(jiū)中使用專爲汽車(chē)高性能應用設計(ji)的具有10Ah容量和最(zui)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(shì)比克動力電池有(you)限公司直接提供(gòng)。
從結論來看,該研(yán)究開發了一種基(ji)于大圓柱形電池(chí)的空間分✉️辨熱-電(dian)-電化學框架,實驗(yàn)應用的電池具有(you)新穎的全極耳設(she)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(yàn)證。此外🆚,通過🌈最佳(jia)的熱管理,本文所(suǒ)研究的電池實現(xian)了不到12分鍾💛從10%充(chong)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(zhu)電池的巨大潛力(li)。
生産速度提升、技(ji)術持續突破,一時(shi)間,4680大圓柱電池再(zài)次🙇🏻站上風口。
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(dian)池行業發展白皮(pi)書(2022年)》中分析,圓柱(zhu)電池以其産品高(gāo)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(pǐn)型号來看,由18650到21700再(zài)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(shi)以4680爲代表的大圓(yuan)柱🏃🏻,預計将在特斯(sī)拉的帶動下在未(wèi)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(jiang)目光投向4680等大圓(yuán)柱電池。此外,跟随(sui)車企⭐步伐,與特斯(si)拉🐪合作的松下、LG新(xin)能源、三星SDI,與寶馬(mǎ)合作的甯德時代(dai)、億緯锂能、遠景動(dòng)力已在推進4680圓柱(zhu)電池産能建設。另(lìng)有比克🈲電池、蔚藍(lan)锂芯、力神電池、國(guó)軒電池等電池廠(chang)商也在發力4680領域(yù),随着技術的進步(bù),預🌈計未來還将有(you)更多的車企與電(dian)池企業加碼大圓(yuan)柱電池領域。
吳輝(hui)指出,目前,在46系列(lie)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(qi)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(kuò)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(dà)圓柱電池陣營頭(tou)部電池廠衆多,但(dan)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(jù),雖然🐪目前弗裏蒙(meng)特工廠的産能已(yǐ)提升到年初的約(yue)20倍,卻仍與目标産(chan)能👌相差懸殊。
根據(ju)此前的規劃,弗裏(li)蒙特工廠的4680電池(chi)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(sī)拉最新公👌布的産(chǎn)能進度推算,該工(gōng)廠的年産能隻能(neng)滿足4.8萬輛🐅電動汽(qì)車的需求;得州超(chāo)級工廠的電池産(chan)能原🧑🏽🤝🧑🏻規劃年内将(jiāng)建成60GWh,但實際電池(chi)🐉産能未知;德國柏(bai)林的工廠預計建(jian)成後達到20GWh,但在2025年(nián)12月,出于獲取補貼(tiē)和生産成本的考(kǎo)慮,特斯拉着手開(kāi)始将德國的産線(xian)遷回美國本土。
吳(wú)輝分析,目前46系列(lie)大圓柱電池的工(gong)藝難點還是在全(quan)極耳技術,有較高(gao)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(xiàn)極耳一緻性差等(děng)問♻️題,從而使得大(da)圓柱電池的良品(pin)率還相🌈對較低。另(lìng)外,下遊車企驗證(zheng)46系列大圓柱産♌品(pin)也需要一定的時(shí)間,除了特斯拉批(pi)🌏量使用之外,奔馳(chi)、寶馬等企業也都(dōu)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(chǎn)中的問題,提高其(qi)良品率,進而真💁正(zheng)的降低生産制造(zao)成本促進其在下(xia)遊車企中的批量(liàng)應♈用。
除了良品率(lǜ)及應用端的驗證(zhèng),大圓柱電池還需(xu)要👈加強技術工藝(yì)的改進提升。
值得(dé)注意的是,在技術(shù)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(chong)兩大核心性能局(jú)限。一方面,憑借圓(yuán)柱結構,通過搭載(zai)高鎳正極、矽♈負極(ji)、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(neng)夠在保📞障安全和(he)足夠的續航裏☁️程(chéng)的基礎上,進一步(bu)提升快充性能,其(qi)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(zhèng),助力電動車使用(yong)體驗媲美燃油車(chē)。
其次,大圓柱的優(yōu)勢是标準尺寸帶(dài)來的生産效率的(de)提升✌️,電池💚企業應(yīng)聯合設備企業研(yan)究高速的自🌐動化(huà)生産線,尤其是在(zai)大圓柱領域要盡(jìn)量做到每🍉個環節(jiē)💋全自動化生産♊,讓(rang)大圓柱電池的制(zhi)造成本優勢明顯(xian)體現出來。
比克(ke)電池與特斯拉的(de)無極耳概念類比(bǐ),經過多年的探索(suǒ),在🌈2019年左右,形成了(le)獨有的全極耳技(jì)術路線。通過定向(xiàng)洩壓技術,比克✌️全(quan)極耳大圓柱電池(chi)可以做到整車層(ceng)面零熱擴散,保證(zhèng)電池包☔整體的安(an)全和電池全生命(mìng)周期品質的始終(zhong)如一。
自2021年初在國(guo)内率先發布全極(jí)耳大圓柱電池至(zhi)今,比克❌電池♊在大(da)圓柱電池技術研(yan)發和市場化推進(jìn)上持續領先,訂單(dan)和意向客戶持續(xù)增加。
除了産品(pin)和市場的規劃,比(bi)克電池在産能擴(kuo)充上也将迎🔞來實(shí)質進展,未來幾年(nián),公司計劃分兩個(ge)階段在海内外擴(kuo)🌐充80GWh的電池産能。同(tong)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(hang)業領先水平爲目(mu)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(nei)率先量産高鎳正(zheng)極+矽負極材料體(ti)系的锂電企業,比(bi)克電池在化工原(yuan)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(qī)共同研發前沿技(jì)術和新型材料,在(zài)産業鏈當中形成(cheng)了一定的技術牽(qiān)引力。
與此同時,比(bǐ)克電池産業鏈布(bù)局也注重“軟實力(lì)”,在🐉基于數字化工(gōng)廠解決方案、人工(gōng)智能生産制造和(he)管理方案,持續提(tí)升智能⭐制造實力(lì),同時布局零碳工(gong)廠方案,未來大圓(yuan)柱生産基地也将(jiang)采用100%綠電,力求在(zai)智能☔制造和綠色(se)生産上更進一步(bù)。
在技術創新(xīn)“硬實力”和産業鏈(liàn)布局“軟實力”雙重(zhong)助力下,比克電池(chí)有望乘大圓柱行(háng)業發展東風,加速(sù)駛上發展快車道(dào)。
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