在新能源汽車領域,電池一直是一個無法繞過的話題。
前有車企為成本糾結,認為自己賣車是給電池廠商打工,后有動力電池廠商心里苦,表示“寧王”實在是難以超越。
而在動力電池企業中,卻有這樣一款電池,既能幫助車企降本增效,還有望重塑動力電池的產業格局,它就是大圓柱電池。除了有以上優點,在安全性、續航、耐溫性、充電速度等方面,大圓柱電池也有著各種各樣的優勢。
早在 2020 年,特斯拉就推出了 4680 系列大圓柱電池,在行業內引發了一波“大圓柱電池熱”但如今發展多年,大圓柱電池卻遲遲沒有大規模應用,僅做到了小部分出貨。
那么大圓柱電池究竟是是車企和動力電池企業破局的利器?一場虛假的狂歡?大圓柱電池又真的有必要嗎?
筆者認為,站在行業角度來看,對于大圓柱電池,車企和動力電池企業有著不得不做理由,就像是一場必須入局“陽謀”。
車企降本增效的新途徑對于車企來說,大圓柱電池是車企降本增效的新途徑。
為什么這么說?
要知道,動力電池電芯有三種常見的封裝方式:方形、軟包、圓柱。
三種電池各有優劣,有的安全性高,有的循環壽命強,有的成組效率高…… 具體比較如下:
世界上最早的圓柱電池還要追溯到上個世紀 90 年代,彼時的索尼公司發明了 18650 圓柱電池,之后松下、三星、LG 等電池企業也迅速進行布局。
而近年來圓柱電池的熱潮還要歸功于特斯拉。
在 2008 年,特斯拉 Roadster 正式上市,并宣布搭載松下生產的圓柱電池,此后圓柱電池在 Model S、Model 3、Model Y,以及最新推出的 Cybertruck 上均有應用。
看到這,可能很多讀者會有疑問,前面說了三種電池的屬性各有優劣,那么為什么特斯拉要如此推崇大圓柱電池呢?
誠然,圓柱電池有著部分劣勢,但隨著尺寸增加,大圓柱電池的能量密度將會比傳統圓柱電池變得更高,續航也會隨之增加,同時安全形態也會獲得較大提升,并且可以大幅提升充電速度。
然而,尺寸的增加并不是無止境的,在特斯拉的實驗過程中,按照現有的技術水平,當電池的外徑增加到 46mm 后,降本的邊際效益也逐步趨緩,因此綜合考慮電池的整體性能和經濟性兩方面,46mm 外徑是當前技術水平下的最佳尺寸。
目前,市面上主要有三種圓柱電池,1865 電池、2170 電池、4680 電池。馬斯克曾表示,特斯拉 2170 電池較 1865 電池實現了單體能量 50% 的提升,4680 電池則較 2170 電池能量提升了 5 倍,功率提升了 6 倍,續航對應提升 16%。
另一方面,大圓柱電池還具備成本優勢。隨著電池體積增大,在電池中不貢獻容量的焊接配件也會隨之減少,這意味著成本的降低。
舉個例子:早先 Model 3 采用的 74kWh 電池包,如果搭載 1865 電池或 2170 電池需要使用超過 7200 個電芯或 4416 個電芯,而搭載 4680 電池只需使用 950 個左右的電芯。
要知道,現如今的汽車行業價格戰愈演愈烈,2024 年一開年比亞迪就率先發布了降價政策,隨后又有多家車企緊隨其后,口號也從“顛覆燃油”變成了“顛覆混動”“顛覆純電”。
在這樣的行業背景下,發展高安全性、高能量密度、高功率的大圓柱電池,提高車輛續航,同時還能降低生產成本,提高車型毛利率,讓利給消費者,顯然是一場車企和消費者的雙贏。
目前,寶馬、沃爾沃、Stellantis、通用、嵐圖、江淮、蔚來等車企都有布局大圓柱電池的規劃。車企入局,已經成為常態。
電池廠商超越“寧王”的新機會發展大圓柱電池,除了能利好車企和消費者之外,對于動力電池產業也是一場革新。
要知道,現如今的動力電池產業格局已經十分固定,根據蓋世汽車研究院發布的排行榜,寧德時代一家獨大,占據了 36.8% 的市場份額,后面的座次也已經依次排好,企業想突破的難度不言而喻。
而在電池裝車量中,大多數上車的電池都是方形電池。有數據顯示,在 2023 年上半年國內動力電池出貨量中,方形電池的出貨量為 133.6GWh,占整體市場份額的 93.6%,圓柱型電池的出貨量為 4.9GWh,占整體市場份額的 3.4%,軟包電池的出貨量為 4.2GWh,占整體市場份額的 2.9%。
這意味著,在大圓柱電池領域,市場幾乎是一片空白,行業格局尚未穩固,一旦大圓柱電池時代來臨,后來者也依舊有居上的機會,成為動力電池領域中的“新王”。
此外,在全球動力電池裝車量排行榜中,前十的企業有 6 家為中國車企,日本動力電池廠商僅有松下 1 家,韓國動力電池廠商則是有 LG 新能源、SK On、三星 SDI 共 3 家企業,對于這些國外動力電池廠商來說,也希望超過中國企業,完成動力電池產業格局的重塑。
據了解,寧德時代表示,從 2025 年開始將為寶馬集團“新世代”車型架構的純電車型供應 46 系列大圓柱電池,這些產品將在位于中國和歐洲的兩座電池工廠生產,每座工廠供應寶馬的年產能為 20GWh;
比亞迪曾在 2023 年 7 月 18 日“比亞迪采購與供應管理”公眾號發布“比亞迪集團擬對 2023 年大圓柱電池全自動烘烤線設備實行供應商公開招募”的消息;
2023 年 9 月,有媒體報道蜂巢能源和蔚來汽車將達成合作,共同研發新一代大圓柱電池;
2024 年 2 月 1 日,億緯鋰能官微宣布,搭載該公司大圓柱電池的江淮瑞風 RF8 于 1 月 31 日正式上市;
……
由此可見,大圓柱電池給了國內外電池廠商們不得不做的理由。
眾人拾柴,火焰卻不高眾多車企和動力電池廠商的入局,讓大圓柱電池有了空前的熱度,但在量產方面,大圓柱電池卻呈現出一種“眾人拾柴火焰卻不高”的景象。
此前,有動力電池行業人士,2023 年將是大圓柱電池的量產元年,但 2023 年已經過去,大圓柱電池依然還沒有實現大規模的出貨。
主要原因就是制造工藝的限制。有動力電池從業人員向筆者透露:“很多公司都有在做,但是做得很慢,在卷繞等制造部分的良品率很低,特斯拉做得也很慢,松下也沒有放量,僅僅只是有出貨?!?span style="display:none">kDA速刷資訊——每天刷點最新資訊,了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
億緯鋰能此前也曾在調研中表示,大圓柱電池的根本是要解決制造的問題,而不是研發的問題,也從側面證明了量產才是真正的難點所在。
總的來說,大圓柱電池就像一場不得不做的“陽謀”,讓車企看到了降本增效的新途徑,讓動力電池企業看到了超越“寧王”的新機會,如同一扇充滿光明未來的大門。
盡管目前仍存在著量產瓶頸,但隨著制造工藝的進步,產品良品率已經有了不小的提升。
據 Tesla motors clubs 上流出的信息,特斯拉在 2022 年 1 月 22 日特斯拉佛里蒙特工廠共生產了 6813 顆 4680 電芯,平均良品率已提高至 92%,億緯鋰能在荊門的大圓柱電池中試線也已投產,累計生產超 50 萬顆電芯,整體優率超 92%,寧德時代、松下等企業更是已經做好了產能規劃。
種種跡象表明,大圓柱電池的量產問題正在逐漸推進,雖然我們不知道這扇充滿光明未來的大門何時能打開,但也許,我們就快要摸到鑰匙了。
本文來自微信公眾號:汽車通訊社 (ID:automobile-news),作者:程煜
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