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新能源汽车的发展始终绕不过动力电池,不少车企也坦白电池成本是影响整车成本最重要的因素,卖车简直是在给电池厂商打工,而电池企业也叫苦根本抢不到市场,大订单几乎被宁德时代“吃“掉。
因此,车企迫切需要需要一款能够帮助降本增效的电池,电池企业也迫切需要研发出一款这样的电池提升市场竞争力。而进入到2024年,动力电池产业的技术革新加快,钠离子电池、固态电池等新的电池技术不断传出利好消息。
2020年9月,马斯克在特斯拉电池日活动上正式发布了4680大圆柱电池,自此大圆柱电池就受到了各大电池企业的关注,纷纷投入到大圆柱电池的研发之中。
顾名思义,特斯拉的4680大圆柱电池就是电芯直径46mm,高度80mm的圆柱电池。作为特斯拉研发的第三代电池,4680电池相比大规模使用的18650电池、2170电池都要大不少。
那么大圆柱电池到底有什么优势,让各家电池企业纷纷投入其中?
特斯拉方面表示,4680电池的单体能量提高了5倍,整车续航里程增加16%,由于采用了无极耳设计,电池功率输出提升了6倍。
也就是说大圆柱电池的优势得益于形态特征和体积大小。目前行业内电池包的电芯形态大致有三种:方形电池、软包电池以及圆柱电池。研究表明,大圆柱电池在安全方面上较于方形和软包更好,能够降低对相邻电芯的影响,快充和续航都能得到提升,最主要的是生产成本大为降低。
随着电池体积的增大,在电池中的焊接配件也会随之减少,这意味着成本的降低。例如特斯拉Model 3采用的74kWh电池包,搭载18650电芯需要使用超过7200个电芯片,搭载2170电芯则需要使用超过4416个电芯,而搭载4680电池则只需使用950个左右的电芯。
不过现阶段大圆柱电池还并没有进入到大规模量产装车的地步。数据显示,在2023年上半年国内动力电池出货量中,方形电池的出货量占到市场整体份额的93.6%,圆柱型电池的出货量占市场整体份额的3.4%,软包电池最少只占市场整体份额的2.9%。
这也就是说意味着圆柱电池市场份额非常少,而大圆柱电池的市场更是一片空白。这其中主要原因则是大圆柱电池制造工艺的限制,但是这并不影响各大电池企业加大对大圆柱电池的投资,甚至可以说大圆柱电池已经是业内的必争之地。
据不完全统计,截至2024年3月,全球布局大圆柱电池的企业超50家,其中达GWh级别产能规划的企业超15家,全球大圆柱电池的产能规划共计超过400GWh。
在国内,宁德时代、亿纬锂能等加速大圆柱电池的量产装车进程。宁德时代此前对外透露,目前已经研发成功4680、4695大圆柱电池,并规划了8条产线共计12GWg的大圆柱电池产能。在2022年8月与宝马达成合作,将于中国和欧洲各建20GWh大圆柱电池产能,预计今年年开始量产大圆柱电池。
亿纬锂能表示已经完成46系列大圆柱电池产能建设,在2023年完成了100万颗46系列大圆柱电池的生产下线。目前,亿纬锂能已经在荆门完成20GWh产能的建设,并规划了沈阳、成都、匈牙利等地超50GWh的建设安排,加快大圆柱电池量产装车步伐。
业界相关人士认为,随着新能源汽车对续航里程、输出功率更好的需求,大圆柱电池将是未来5年-10年内中流砥柱。今年开始,将迎来大圆柱电池的产业“爆发“。
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