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12月1日(ri)，特斯拉方(fāng)面證實，其(qi)位于加州(zhōu)弗裏蒙特(te)超級工😄廠(chǎng)的4680電池生(shēng)産線已實(shí)現周産電(dian)芯86.8萬枚，相(xiang)當于可以(yi)🧑🏾🤝🧑🏼支撐每周(zhou)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(te)性、性能和(he)整體潛力(lì)，一則使用(yong)真實商業(yè)化的全極(jí)🏃♂️耳大圓柱(zhù)♊電池驗證(zheng)✍️數字模型(xíng)結論的文(wen)章，發表于(yu)老牌能源(yuan)類頂級雜(zá)志《Journal of Power Sources》（SCI一⚽區，IF:9.794）。電(dian)池網注意(yì)到，研🏃究中(zhong)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(zui)先進的LiNixMnyCozO2（NMC,x>0.8）陰(yīn)極和SiOx-C陽極(jí)的圓柱形(xíng)電池來參(cān)數化和驗(yàn)證建模框(kuàng)架，該電✊池(chí)🌈由制造商(shāng)深圳市比(bi)克動力電(dian)池有限公(gōng)司直接提(tí)供。
從結論(lùn)來看，該研(yan)究開發了(le)一種基于(yú)大圓柱形(xíng)電池的空(kong)間分辨熱(rè)-電-電化學(xué)框架，實驗(yan)應用的電(dian)池具有新(xīn)穎的全極(ji)耳設計、最(zuì)先進的高(gāo)鎳陰極和(he)SiOx-C陽極，并在(zai)-20°C至65°C的寬溫(wen)度範圍内(nèi)進行了廣(guang)泛驗證。此(cǐ)♉外，通👄過最(zuì)佳的熱管(guan)理，本文所(suǒ)研究的電(diàn)池實現了(le)💛不到12分鍾(zhōng)從10%充💋電到(dao)80%SOC的快速充(chōng)電時間，展(zhan)示了成熟(shú)的全極耳(ěr)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(néng)源車推廣(guang)速度不斷(duàn)提升，從終(zhōng)端需求來(lái)看，消費者(zhe)也直面電(dian)池安全、裏(li)程焦慮、充(chong)電不便等(děng)⛷️諸多痛點(diǎn)，而大✔️圓柱(zhu)電池的高(gāo)安全性，以(yi)及兼顧高(gāo)能量和❄️超(chāo)級快充等(děng)優💋勢，被認(ren)♈爲是解決(jue)這些難題(ti)的最佳方(fāng)案。
伊維經(jing)濟研究院(yuàn)研究部總(zǒng)經理、中國(guó)電池産業(yè)研究院院(yuan)🤞長吳輝在(zai)《中國圓柱(zhù)锂離子電(diàn)池行業發(fa)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(xian)高度自☔動(dong)化等特征(zhēng)，在锂離子(zi)電池産品(pǐn)中具備較(jiào)高的競争(zhēng)力。
電池網梳(shū)理發現，在(zai)整車領域(yù)，特斯拉、蔚(wèi)來、寶馬等(deng)多家車企(qǐ)已将目光(guāng)投向4680等大(dà)圓柱電池(chí)。此外，跟随(suí)車企步伐(fá)，與特斯拉(lā)合作的松(sōng)下、LG新能源(yuán)、三星SDI，與寶(bao)馬合作的(de)甯德時代(dai)、億緯锂能(néng)🌈、遠景動力(lì)已在推進(jìn)4680圓柱電池(chi)産能建設(shè)🌈。另有比克(kè)電池、蔚藍(lán)锂芯、力神(shen)電池、國軒(xuan)電池等電(dian)池廠☁️商也(yě)在發力4680領(ling)域，随着技(jì)術的進步(bù)，預🐅計未來(lái)還将有更(geng)多的車企(qi)與電🔞池企(qi)業加碼大(dà)圓柱電池(chi)領域。
雖然大(dà)圓柱電池(chi)陣營頭部(bu)電池廠衆(zhong)多，但産能(néng)速度遠未(wèi)達預☎️期。
特(tè)斯拉自2020年(nián)對外發布(bù)46系列，對比(bi)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(mù)标産能相(xiang)差懸殊。
根(gēn)據此前的(de)規劃，弗裏(li)蒙特工廠(chang)的4680電池年(nian)生産能力(lì)将♈達到⚽10GWh，大(da)概可以滿(mǎn)足15萬輛電(dian)動汽車的(de)需求，但根(gēn)據特斯拉(la)最新公布(bù)的産能進(jìn)度推算，該(gai)工廠的年(nian)産能隻能(néng)滿足4.8萬輛(liang)電動汽車(che)的需求；得(dé)州超級工(gōng)廠的電池(chí)産能原規(guī)劃年内将(jiang)建成60GWh，但實(shí)際電池㊙️産(chan)能未知；德(de)國柏林的(de)工廠預計(jì)建成後達(dá)到20GWh，但在⭕2025年(nian)12月，出于獲(huò)取🏃🏻補貼和(he)生産成本(ben)的考慮，特(tè)斯拉着💜手(shou)開始将德(dé)國的産線(xiàn)遷回美國(guó)本土。
吳輝(huī)分析，目前(qian)46系列大圓(yuan)柱電池的(de)工藝難點(diǎn)還是在🌈全(quán)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(hàn)接等環節(jiē)♈容易産生(shēng)金屬碎屑(xie)、焊渣、以及(ji)出♋現極耳(ěr)一緻性🙇♀️差(chà)等問題，從(cóng)而使得大(da)圓柱☔電池(chi)的良🔞品率(lü)還相對較(jiao)低。另外，下(xia)遊車💛企驗(yàn)證46系列大(da)圓柱産🚩品(pin)也需要一(yī)定的時間(jian)，除✉️了特斯(si)拉批量使(shǐ)用之外，奔(ben)馳、寶馬等(deng)企業也都(dou)處于驗證(zheng)階段。下一(yi)步就🥰是企(qǐ)業需要在(zài)工藝層面(mian)解決46系大(da)圓柱生産(chan)中的問題(tí)，提高🙇🏻其良(liang)品率，進而(er)真正🤞的降(jiàng)低生産制(zhì)造成🧑🏽🤝🧑🏻本促(cù)進其在下(xià)遊車企中(zhōng)的批量應(yīng)👌用。
除了良(liang)品率及應(yīng)用端的驗(yan)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(yi)的是，在技(ji)術創新方(fang)面，比克全(quan)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(hé)心性能局(ju)限。一方面(mian)❗，憑借圓柱(zhù)結構，通過(guo)搭載高鎳(niè)正極、矽負(fu)極、摻矽補(bu)锂等先進(jin)技術，能量(liàng)密度可大(dà)大提升，爲(wei)整車提供(gòng)🌈800公裏以上(shang)的續航裏(li)程。另一方(fāng)🔱面，大圓柱(zhu)電💘池能夠(gòu)在保障安(an)全和足⛹🏻♀️夠(gou)的續航裏(li)程的基礎(chu)上🈲，進一步(bù)提升快充(chōng)性能，其12分(fen)鍾快充性(xing)🌐能在上文(wén)介紹的《Journal of Power Sources》文(wén)章中也得(de)到了🍉驗證(zheng)，助力電動(dòng)車使用體(ti)驗媲美燃(ran)油車。
此外(wai)，對于布局(jú)大圓柱電(diàn)池的企業(ye)，吳輝建議(yi)，要加強工(gong)藝的研發(fā)，提高産品(pǐn)的良品率(lü)，進一步降(jiang)低成本。比(bi)如率👣先将(jiāng)良品🙇🏻率提(ti)🌂升到傳統(tong)的18系和21系(xi)的水平必(bi)定會領先(xian)競争對手(shǒu)。
其次，大圓(yuán)柱的優勢(shi)是标準尺(chi)寸帶來的(de)生産效率(lü)的📞提升，電(diàn)池企業應(ying)聯合設備(bei)企業研究(jiu)高速的自(zi)🆚動化❤️生産(chan)🌏線，尤其是(shi)在大圓柱(zhù)領域要盡(jìn)量做到每(měi)個環節全(quán)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(lai)。
比克電池(chi)與特斯拉(la)的無極耳(ěr)概念類比(bi)，經過多年(nian)🏃的探索，在(zài)2019年左右，形(xing)成了獨有(yǒu)的全極耳(ěr)技術路線(xian)。通過定向(xiàng)🥰洩壓㊙️技術(shu)，比克📧全極(ji)耳大圓柱(zhù)電池可以(yǐ)✍️做到整車(che)層面零熱(re)擴散，保證(zhèng)電池包整(zheng)體的安全(quán)和電池全(quan)🐉生命周期(qi)品質的始(shi)終如一。
自(zì)2021年初在國(guó)内率先發(fā)布全極耳(er)大圓柱電(dian)池至今，比(bi)⭐克電池在(zài)大圓柱電(dian)池技術研(yán)發和市場(chǎng)化推進🔴上(shang)持續領先(xian)，訂單和☁️意(yi)向客戶持(chi)續增加。
産(chǎn)品方面，比(bi)克大圓柱(zhu)電池目前(qian)主要有46系(xi)、3x系和26系等(děng)系列，電芯(xīn)高度覆蓋(gài)70mm到160mm。比克46系(xi)電芯去年(nián)開始陸續(xu)有樣品批(pī)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(chōng)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(wei)主，目前🏃♂️處(chù)于B樣階👌段(duan)，應用于整(zhěng)車可達700公(gong)裏以上續(xù)航，快充12分(fen)鍾以内可(ke)達500公裏🚶續(xu)航，預計将(jiang)于2024年量産(chǎn)，屆時能⭐量(liàng)密度将高(gāo)達290Wh/kg。3x系則👈處(chù)于二者之(zhī)間，是比克(ke)爲了進一(yī)步㊙️綜合優(yōu)化性能、成(chéng)本、系統設(shè)計等因素(su)在開發的(de)新平台。
與(yǔ)此同時，比(bi)克電池産(chan)業鏈布局(jú)也注重“軟(ruan)實力”，在基(ji)㊙️于數字化(hua)工廠解決(jué)方案、人工(gōng)智能生産(chan)制造和⭕管(guǎn)理🐉方案🌈，持(chí)續提升智(zhi)能💘制造實(shi)力，同時布(bù)局零碳工(gōng)廠方案，未(wèi)來大圓柱(zhù)生産基地(dì)也将采用(yong)100%綠電，力求(qiú)在智能制(zhi)造和綠色(sè)生産上更(gèng)進一步。
吳(wu)輝指出，大(dà)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(wèi)來不光是(shi)在電動汽(qi)車，包括在(zai)家庭儲能(néng)、小動力等(děng)領域也會(huì)大量的應(yīng)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(xīn)能源汽車(chē)用動力電(dian)池預計将(jiāng)達到4500GWh”，吳輝(huī)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(de)其生産線(xiàn)将高♉度自(zì)動化，加上(shang)其較高的(de)能量密度(du)使得🏒其成(cheng)本🤩優勢相(xiàng)比方形和(hé)軟包将非(fēi)👈常明顯，按(an)💃照2030年全球(qiu)車用動力(li)電池中25%的(de)♉比例使用(yòng)大圓柱，其(qí)市⭐場需求(qiú)量将達到(dào)1125GWh，以4680大概✂️26Ah估(gu)算，将超過(guò)100億隻。如果(guo)疊🤩加在儲(chu)能和小動(dong)㊙️力中的需(xū)求量，将遠(yuan)超這一數(shù)據。
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