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圆柱形动力电池起势

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圆柱形动力电池起势

  • 分类:行业资讯
  • 作者:鹏诚新能源
  • 来源:维科网锂电
  • 发布时间:2022-04-02 18:11
  • 访问量:

圆柱形动力电池起势

【概要描述】国内外电池厂商对圆柱、方形、软包三种封装形式布局有所差异:日本企业以圆柱路线为主,例如松下生产的18650圆柱电池已批量装配在全球多个品牌的电子产品中,并且与特斯拉的合作,将圆柱电池配套到电动汽车上;韩国企业LG新能源和SK On以软包路线为主;中国企业如宁德时代和比亚迪等,则以方形路线为主。

  • 分类:行业资讯
  • 作者:鹏诚新能源
  • 来源:维科网锂电
  • 发布时间:2022-04-02 18:11
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锂电池按封装形式分类,主要分为圆柱电池、方形电池、软包电池三种。
 
国内外电池厂商对圆柱、方形、软包三种封装形式布局有所差异:日本企业以圆柱路线为主,例如松下生产的18650圆柱电池已批量装配在全球多个品牌的电子产品中,并且与特斯拉的合作,将圆柱电池配套到电动汽车上;韩国企业LG新能源和SK On以软包路线为主;中国企业如宁德时代和比亚迪等,则以方形路线为主。
 
在中国市场,2017年至2020年,国内圆柱电池市场份额大幅下降,主要原因是初期配套圆柱电池的短续航低端车型无法得到补贴,圆柱电池市场份额从2017年的27.2%下降至2020年的 9.7%,其市场份额主要被方形电池所取代。
 
在此期间,甚至出现了以圆柱路线为主的沃特玛等企业破产倒闭。
 
不过,全球影响力最大的新能源车企特斯拉,一直都在其高端品牌中使用圆柱电池,这为圆柱电池的高端应用,作出了示范。
 
事实上,圆柱电池确实有其独到之处,如同电池技术路线中的磷酸铁锂电池东山再起一样,未来圆柱电池的市场份额逐步攀升不会令人意外。
 

亿纬锂能大圆柱电池“向上”

 
日前,亿纬锂能董事长刘金成在电池百人会上表示,安全性和经济性是动力电池当前重点关注的问题,方型三元电池因含有高镍材料,易产生自燃现象;性能优异的软包三元电池的价格又比其他的电池系统要贵出两三千块钱。
 
刘金成称,“相较于方形电池与软包电池,大圆柱电池在全生命周期里面结构稳定。在电池寿命周期内,46系大圆柱电池不会因为膨胀产生内应力,导致电池内部的结构改变,也将成为未来高、中端车辆的主要电源方向。”
 
                                                                                                                                                图片来源:百人会
 
维科网锂电注意到,亿纬锂能关于大圆柱电池的穿刺实验显示,在对6颗46系电芯进行穿刺实验时,电芯起火后迅速熄灭。“在内部压力超过一定的数值以后,电芯会开阀,定向泄出它电池内部的主要热焓,避免电池间的热扩散。电池上有Vent(排气孔),能快速释放电池压力。”刘金成解释称。
 
亿纬锂能看好圆柱电池,并对圆柱电池进行了大规模的布局:2021年11月亿纬锂能公告的湖北荆门基地,明确指出将建设的项目包括20GWh乘用车圆柱电池;2022年3月29日晚公告于匈牙利购买675亩土地,也是将建设圆柱形动力电池项目。
 

比克圆柱电池技术领先

 
从航天航空领域的应用,可窥见比克技术实力的冰山一角:
 
2015年9月首颗“深圳制造”的开拓一号卫星成功发射升空;2018年北斗卫星“天平一号”、“鸿雁星座”两颗卫星发射升空;2019年京师一号(BNU-1)成功进入太阳同步轨道。这四颗卫星皆由比克电池提供稳定高效的电池,不仅保障了卫星的后备电能需求,也在模组外形、散热等方面进行了优化,满足卫星对于电池轻量化、极端环境下安全稳定的需求。
 
目前,来自比克方面的判断是:比克动力电池副总裁樊文光在2022百人会上表示,大圆柱电池是未来5-10年内中高端电动车的最优解,2025年中国大圆柱电芯市占率将超30%,超过2021年全球总需求量。
 
“目前有很多大型新能源车企,在未来5-10年,敲定了经济型采用方壳/刀片磷酸铁锂电池,中高端采用三元+硅大圆柱电池的布局。”樊文光称。
 
据了解,目前,比克共有46系和26系两个系列的全极耳大圆柱电池产品。46系电芯去年开始陆续有样品批量交付,性能表现符合预期。26系则以26105铝壳电芯为主,目前处于B样阶段,应用于整车可达700公里以上续航,快充12分钟以内可达500公里续航,预计将于2024年量产,届时能量密度将高达285Wh/kg。
 
                                                                                                                                                 图片来源:比克
 
未来几年,比克将分两个阶段在海内外扩充80GWh的电池产能,持续发力。
 

4680电池成新风口

 
自2020年9月特斯拉“电池日”发布4680“全极耳电池”以来,全球电池巨头都在加速推进全极耳电池的竞赛,以确保在4680电池竞争中占据优势。
 
2022年1月,特斯拉在官方社交平台宣布,美国加州弗里蒙特工厂第100万个4680电池成功下线,开启大圆柱电池规模生产新阶段。
 
目前,特斯拉已规划在美国加利福尼亚州、德克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工厂自产4680电池。按照此前计划,其4680电池的年产量将在2022年达到100GWh、在2030年达到3TWh。
 
日本电池巨头松下紧跟特斯拉。松下计划今年上半年试产4680电池,2023年起为特斯拉生产4680电池,年产能10GWh,约满足15万辆汽车的电池需求。
 
韩国电池巨头LG新能源规划在韩国梧仓工厂扩建4680电池产能,计划2022-2023年量产;三星SDI计划2024 年量产4680电池;以色列公司Storedot 则在去年9月宣布生产出第一款4680电池,并计划2024年实现量产。
 
此外,有消息称,特斯拉在2021年8月开始寻找新的4680大圆柱电池的合作厂商,潜在标的包括宁德时代、LG新能源、亿纬锂能等。
 
市场上还有一个现象是,除了一如既往在高端车型使用圆柱电池的特斯拉,包括保时捷、江淮、东风岚图等乘用车企也正在相继释放出明确的大圆柱电池应用信号!
 

总结

 
有市场人士指出,大圆柱电池的技术突破,本质是材料的突破,例如4680电池应用了无钴化的“高镍阴极”。
 
而当前市场上号称的各种电池技术突破,多为通过结构性的改变而提高安全性及增强电池包能量密度。这与圆柱电池基于材料学的突破是两码事。
 
并且,圆柱电池的发展路径从1865到21系、46系等,步伐一致,但方形电池与软包电池却形状与规格各异,没有找到一致的发展路径。
 
当然,大圆柱电池的发展,也有痛点需要解决,例如工艺成熟度、产线良率、市场认可度等,这些都需要青睐大圆柱电池的企业去着手解决。
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