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电池降本的曲线近年来趋缓,这也促使着电池使用大头特斯拉在电池设计和生产方面重新思考,像电芯设计、电池工厂、正极材料、负极材料等等都在进行着创新和降本,大圆柱电池的出现就是其中一种。
从目前单体电芯的技术分类看,主要有圆柱、软包还有方形电池。方形电池的封装可靠度高,能量密度也不错,但因为是方形,涉及到应用,这种电池的使用大多都是定制化的,应用的成本还是很高的。
但在国内,这种电池的应用还是占一定主导地位的,年,该类电池的出货量占比达到80%,去年上半年这个占比也略有提升。
像宁德时代和比亚迪的快速崛起,就奠定了方形电池在国内的主导地位,这两家公司都是国内动力电池装机量数一数二的,它们应用的大多都是方形电池。
软包型电池是采用铝塑膜包装,安全性比较好,但这种高端铝塑膜严重依赖进口,生产效率低,成本也就高。
在国内,这种市场份额是在不断萎缩的,占比份额也比较小。国内软包企业有孚能科技、万向A、微宏动力、捷威动力、北京国能、亿纬锂能、卡耐新能源等。
圆形和方形都属于硬壳包装,这种电池工艺还算比较成熟,散热性是高于方形电池,但能量密度低,这个还是有待解决。
圆柱的劣势是在它的能量密度落后于软包,但其各供应商的技术性能也仍有差异。
优势还在于,它相比前几种,生产效率比较高,成本算是比较低的。在中国范围内,早有一批圆柱形电池的追随者,如比克、沃特玛、力神等,但市场表现不太好。
在国外,就是一直在说的特斯拉了,它就是采用圆柱电芯,其主要供应商是松下。
我之前给大家传授的观点就是,新能源汽车当前的痛点包括像续航能力、充电效率等等,电池是电车发展的关键,而特斯拉搭载的动力电池始终引领行业,是有必要对其应用的电池加以重视的。
而这次的,为什么是呢?
这种大圆柱电池,可以降本,还可以解决一定的续航问题。这在这个概念刚出的时候,就给大家讲过这个具体的概念。
年前三季度我国圆柱动力电池装机量是同比增长,其中,LG化学凭借配套特斯拉model3、ModelY的圆柱电池,占据高达77%的装机份额。
这里,我再给大家补充下,虽然单体电芯重量虽然重,但它换算后,能量密度是更高的,而且还能实现快充,相比电池的30分钟,电池甚至可以达到10分钟、15分钟这样,这样看,性价比还是很高的。
还有,和能量更高的高镍三元正极、硅基负极适配性极强,更加适合高能量密度路线,大圆柱对基负极体积膨胀的容忍性很高,更加适合未来的需求。
特斯拉还提出了一体式压铸后车身总成,将原来通过零部件冲压、焊接的总成一次压铸成型,相比原来可以减少79个部件,制造成本因此下降40%。
这种车身与电池的适配性也极高,如果这项技术可以推广,那这类电池的发展空间也就很大了。
年特斯拉全球交付量93.6万辆,同比增长88%,预计今年的交付将超过万辆。
特斯拉在21Q4财报电话会上表示,今年已经在德州工厂使用电池制造ModelY车型,预计于今年一季度末开始交付,渗透率之后逐步提升。
中国和欧洲市场渗透率提升进度预计会稍慢于美国市场。随着未来良品率提升、成本下降,电池很可能在ModelS和ModelX上使用。
参考替代圆柱电池的速度,圆柱电池年量产之后,3年后型号即占据了圆柱电池的近半份额。
随着良率逐步提升至90%以上,我认为这替代速度会很快。
有机构预测,到年,特斯拉搭载电池的车型销量将超万辆,在特斯拉总销量中渗透率近50%,装机量预计会达到GWh。
除了特斯拉,宝马紧随其后,量产进度预计将在-年左右。在特斯拉和宝马的带动下,更多车企有望转入大圆柱这一路线。
像前面说的松下,其为特斯拉研发的电池原型,并宣称已经解决了多个技术瓶颈,将在4月试生产电池,也有望在今年装车。
亿纬锂能也有在这类项目的投资,加上方形磷酸铁锂电池生产线和辅助设施项目的投资,这投资金额大约是62亿元。
总的来说,电池本质上是对电池结构的创新,可做到方形电池的大容量和能量密度的同时,也兼具了圆柱电池散热好、可集成度高的优点,但对材料体系、生产工艺及设备都提出了更高的要求。
大圆柱电池在特斯拉和诸多电池厂的引领推动下,将在未来五年实现0到1到N的快速增长,成为中高端乘用车电池的大趋势,吸引其他厂商“入场”,发展性还是值得期待的。