又一百億級工廠官宣,特斯拉和寶馬押注的大圓柱電池能成王者嗎?
來源:界面新聞作者:莊鍵 顧樂曉2023-06-09 17:23

“大圓柱電池的量產,已進入到黎明前的攻堅階段?!北瓤穗姵馗笨偛梅墓饨衲?月作出的預判正逐漸成為現實。

6月8日晚間,億緯鋰能(300014.SZ)對外宣布,同意其孫公司在匈牙利投資建設乘用車大圓柱電池項目,投資金額不超過99.7億元。該項目分期建設,建設期四年。

億緯鋰能由此成為又一家正式官宣大圓柱電池投資項目的鋰電公司。今年1月,比克電池也曾宣布,將在江蘇常州建設一座產能為30 GWh的新工廠,專門用于生產大圓柱電池,總投資130億元。該工廠有望在明年開始批量化生產階段。

樊文光稱,就行業整體情況而言,大圓柱電池正從設計驗證步入量產籌備階段,今年下半年開始,會有越來越多的電池企業開始量產大圓柱電池。

特斯拉和寶馬押注的電池技術

圓柱電池、方形電池和軟包電池是鋰電池的三種主要封裝方式。

根據SNE Research統計,方形電池是目前動力電池的主流形態,市場份額在60%左右。2022年上半年,圓柱電池占據全球動力電池市場的份額為14%。2022年全年,這一數字為16%。

目前方形電池更多采用的是磷酸鐵鋰正極材料,其能量密度雖然遜于三元正極材料,但具有很高的性價比優勢。磷酸鐵鋰方形電池因此獲得了國內外車企的廣泛認可,特斯拉部分車型也選用了此類電池。

但隨著大圓柱電池的量產和裝車,上述情況有望得到根本改變。

圓柱電池又可分為小圓柱和大圓柱兩大類,前者是成熟產品,后者則剛推向市場不久。

小圓柱電池的主流為21700圓柱電池,直徑為21毫米、高度70毫米。直徑達46毫米、高度為80毫米的圓柱電池,是目前大圓柱電池的主要發展方向,該技術路線由特斯拉在2020年最先發布,也被冠以“46800電池”之稱。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克稱,相比21700電池,46800電池在尺寸放大后,單體能量相比以往提升了5倍,功率提升6倍。使用該款電池后,電動汽車的續航里程可以提升16%。

特斯拉一直是圓柱電池的最大擁躉,也是目前唯一大量使用圓柱電池的車企。從最開始的車型Roadster,到此后的Model 3和Model Y,圓柱電池成為其首選的電池形態。

大圓柱電池量產進展

除特斯拉外,寶馬集團是另一家明確將大圓柱電池視為未來主要技術方向的車企,將用于其新世代(Neue Klasse)車型架構的純電車型,其此前選用的技術路線則是方形電池。

去年下半年,寶馬集團分別與寧德時代(300750.SZ)、億緯鋰能、遠景動力達成大圓柱電池電池采購合同。三家電池供應商將分別在中國、歐洲和北美建立電池工廠,為寶馬集團供貨。

和特斯拉類似,寶馬集團選用的大圓柱電池也采用46毫米的直徑,但電池高度并非80毫米,而是采用了95毫米和120毫米兩種選項。

除此之外,通用汽車、蔚來汽車、江淮集團等車企也陸續傳出將選用大圓柱電池的消息。大部分主流電池公司均已在大圓柱電池領域進行技術和產能布局。

手握寶馬集團訂單的寧德時代、億緯鋰能和遠景動力已先后官宣了大圓柱電池工廠規劃,LG新能源、松下等日韓電池巨頭也有著同樣動作。

韓國經濟日報去年6月報道稱,LG新能源將在位于韓國忠清北道梧倉(Ochang)的工廠新建46800大圓柱電池產線,年產能為9 GWh。

LG新能源首席執行官權暎壽(Kwon Yong-soo)稱,此次投資決策是出于全球汽車巨頭對圓柱電池不斷提升的需求。

走向量產并非一帆風順

去年舉行的中國電動汽車百人會上,億緯鋰能董事長劉金成曾表態稱,“大圓柱電池成為行業的王者,已經初露曙光?!?/p>

他認為,低成本的磷酸鐵鋰方形電池,將成為普及型新能源汽車的主要動力電池類型。

樊文光告訴界面新聞記者,大圓柱電池的首要優勢,在于圓柱這種電池形態帶來的高安全性,在任何極端情況下,都能保證動力電池整體的安全可控。

在此基礎上,大圓柱電池可以適配更激進的電池化學體系,比如8系以上的高鎳三元正極材料,從而獲得更高的電池能量密度,提高新能源汽車的續航能力。

樊文光認為,大圓柱電池將幫助新能源汽車接近燃油車的性能,其作為一項成熟產品將在2026年逐漸鋪開。

這一情景的出現,還有賴于大圓柱電池從實驗室成功走向量產,但這一過程注定不會一帆風順。

今年5月上旬,日本最大的鋰電池公司松下宣布,該公司46800大圓柱電池的量產時間將推遲到2024年4-9月,較原定時間延后一年。

松下稱,推遲量產時間主要是為了提高電池性能,增強其競爭力,但并未披露具體細節。

目前,松下在位于日本和歌山的工廠運行一條46800電池的試點生產線。該公司是特斯拉的大圓柱電池潛在供應商,特斯拉同時也在自產大圓柱電池。

樊文光稱,圓柱電池把尺寸做大并不簡單,從18650電池迭代到21700電池也經歷了數年時間。

目前大圓柱電池生產工藝最大的挑戰在于焊接技術,以及相應的設備供應。

他介紹稱,如果一條產線要達到300ppm的生產效率,即每分鐘生產300顆大圓柱電池,意味著一分鐘要重復300次焊接工序,長年累月的高頻率使用,對于設備的穩定性要求非??量?。

樊文光透露,目前大圓柱電池領域普遍的水平在120ppm左右,但也有頂尖企業實現了300ppm的生產效率,同時良率能達到90%以上。

在他看來,大圓柱電池量產的過程中,各家企業都會遇到一些困難,但目前而言,還沒有任何一個難點是沒有解決方案的。

46800電池發布逾兩年后,特斯拉已成功實現大圓柱電池量產裝車的公司,不過也是目前唯一的一家。

去年底,特斯拉對外宣布,其46800電池的產能已經可以滿足每周生產1000輛新能源汽車的需求。

今年1月,特斯拉宣布在美國內華達州投資36億美元。該筆投資的重點,是建設一座年產能100 GWh的46800電池工廠,足夠150萬輛輕型新能源汽車使用。

在樊文光看來,大圓柱電池類似一個自我實現的預言,其過程存在很多不確定性,但如果大家都相信大圓柱的未來,就有機會把它的優勢完全變現。

責任編輯: 陳勇洲
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