在新能源汽车领域,电池一直是一个无法回避的话题。
过去,一些车企在成本问题上苦苦挣扎,以为自己卖车是为了给电池制造商打工,但后来,一些动力电池制造商感到苦涩,这表明“王宁”真的很难超越。
在动力电池企业中,有这样一款电池,不仅可以帮助车企降本增效,还有望重塑动力电池的产业格局。它是一个大的圆柱形电池。除了上述优势外,大型圆柱形电池在安全性、电池寿命、耐温性和充电速度方面也具有各种优势。
早在2020年,特斯拉就推出了4680系列大圆柱电池,在业内引发了一波“大圆柱电池热”。但现在它已经发展了很多年,但大型圆柱电池还没有大规模应用,只有一小部分已经出货。
那么大圆柱电池是车企和动力电池企业破局的利器吗?假嘉年华?大型圆柱形电池真的有必要吗?
笔者认为,从行业的角度来看,大尺寸圆柱电池是有原因的,车企和动力电池企业不得不去做,就像一个必须进入的“阴谋”。
车企降本增效的新途径
对于车企来说,大型圆柱电池是车企降本增效的新途径。
为什么这么说?
要知道,动力电池电芯常见的包装方式有三种:方形、软包和圆柱形。
三种电池各有优缺点,有的安全性高,有的循环寿命长,有的组效率高…具体对比如下:华军软件园百度百科
世界上最早的圆柱形电池可以追溯到20世纪90年代,当时索尼发明了18650圆柱形电池,然后松下、三星和LG等电池公司迅速布局电池。
近年来,圆柱电池的蓬勃发展也归功于特斯拉。
2008年,特斯拉跑车正式上市,并宣布将配备松下生产的圆柱形电池。此后,圆柱形电池被应用于Model S、Model 3、Model Y和最新的Cybertruck。
看到这里,很多读者可能会有疑问。如上所述,三种电池的属性各有优劣,那么特斯拉为何如此推崇大圆柱电池呢?
圆柱电池确实有一些缺点,但随着尺寸的增加,大型圆柱电池的能量密度将变得比传统圆柱电池更高,电池寿命也将增加,同时安全形式将大大提高,充电速度也可以大大提高。
然而,规模的增长并不是无止境的。根据目前的技术水平,当电池外径增加到46毫米时,成本下降的边际效益逐渐放缓。因此,考虑到电池的整体性能和经济性,46mm外径是当前技术水平下的最佳尺寸。
目前市场上主要有三种圆柱电池,1865电池、2170电池和4680电池。马斯克曾表示,与1865电池相比,特斯拉2170电池的单次能量提高了50%,而4680电池的能量提高了5倍,功率提高了6倍,电池寿命提高了16%。
另一方面,大型圆柱形电池也具有成本优势。随着电池体积的增加,电池中不贡献容量的焊接配件的数量也将减少,这意味着成本将降低。红色iphone7
例如,Model 3早期使用的74kWh电池组使用了7200多块电池,如果搭载1865块电池或2170块电池,则使用了4416块电池,而搭载4680块电池仅需要约950块电池。
要知道,汽车行业的价格战愈演愈烈。2024年开年,比亚迪率先发布降价政策,众多车企紧随其后,口号也从“颠覆燃油”变成了“颠覆纯电”。
在这样的行业背景下,开发高安全性、高能量密度、高功率的大型圆柱电池,既能提高车辆寿命,又能降低生产成本,提高车辆毛利率,让消费者受益,显然是车企和消费者的双赢。
目前,宝马、沃尔沃、Stellantis、通用、蓝兔、江淮、蔚来等车企都有计划布局大型圆柱电池。这已经成为车企进入市场的常态。
电池厂商超越“宁王”的新机会
开发大型圆柱电池不仅有利于车企和消费者,对于动力电池行业来说也是一种创新。
要知道,如今的动力电池行业格局已经非常固定。盖世汽车研究院发布的排名显示,当代安培科技有限公司一家独大,占据36.8%的市场份额,其后面的座位已依次排列。企业突破的难度不言而喻。
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在电池装载能力上,船上的大部分电池都是方形电池。据统计,2023年上半年国内动力电池出货量为133.6GWh,占市场总份额的93.6%,圆柱电池出货量为4.9GWh,占市场总份额的3.4%,软包电池出货量为4.2GWh,占市场总份额的2.9%。
这意味着在大型圆柱电池领域,市场几乎处于空白状态,行业格局尚未稳定。一旦大圆柱电池时代到来,后来者仍有机会迎头赶上,成为动力电池领域的“新王者”。
此外,在全球动力电池装机量排名中,前十名企业中有六家是中国车企,只有一家日本动力电池制造商是松下,而三家韩国动力电池制造商是LG新能源、SK On和三星SDI。对于这些国外动力电池制造商来说,他们也希望超越中国企业,完成动力电池行业的重组。
据了解,Contemporary Amperex Technology co .,Limited表示,从2025年起,将为采用宝马集团“新一代”车型结构的纯电动汽车供应46系列大型圆柱形电池。这些产品将在中国和欧洲的两家电池工厂生产,每家工厂将向宝马供应20 GW的年产能;
2023年7月18日,比亚迪在微信官方账号发布“比亚迪集团拟于2023年面向社会公开招聘大型圆柱电池自动烘烤线设备供应商”的消息。
2023年9月,有媒体报道称,蜂巢能源与蔚来汽车将达成合作,共同开发新一代大圆柱电池;
2024年2月1日,亿纬锂能发布公告称,搭载公司大圆柱电池的江淮瑞风RF8于1月31日正式上市;
……
可以看出,大型圆柱形电池给了国内外电池制造商这样做的理由。
众人拾柴,火焰却不高
随着众多车企和动力电池厂商的入局,大圆柱电池有了之前空的热度,但在量产方面,大圆柱电池却呈现出“众人拾柴火焰高”的景象。
此前有动力电池行业人士表示,2023年将是大圆柱电池量产元年,但2023年已经过去,大圆柱电池尚未大规模出货。
主要原因是制造工艺的限制。有动力电池从业者向笔者透露:“很多公司都在做,但做得非常慢。绕组等制造部件的产量非常低,特斯拉的生产速度也非常慢,松下也没有大批量生产,只是在出货。”
亿纬锂能此前在调研中曾表示,大型圆柱电池的根本问题是解决制造问题,而不是研发问题,这也从侧面证明了量产才是真正的难点。
总的来说,大型圆柱电池就像一个不得不做的“开放计划”,它让车企看到了降本增效的新途径,也让动力电池企业看到了“王宁”之外的新机遇,就像一扇充满光明未来的大门。
虽然大规模生产仍存在瓶颈,但随着制造技术的进步,产品的良品率已经大大提高。
根据来自特斯拉汽车俱乐部的信息,2022年1月22日,特斯拉在特斯拉弗里蒙特工厂共生产了6,813块4680电池,平均良品率已提高至92%。亿纬锂能在荆门的中试工厂也已投产,累计生产电池超50万只,整体优良率超过92%。当代安培科技有限公司、松下等企业已经制定了产能计划。
种种迹象表明,大型圆柱电池的量产正在逐步推进。虽然我们不知道这扇充满光明未来的大门何时会被打开,但也许我们很快就会摸到钥匙。
本文来自微信公号:汽车新闻社(ID: automobile-news),作者程宇。
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