愛伊米

特斯拉釋出了一年的4680電池,如今成了香餑餑?

特斯拉依然鍾愛圓柱形電池。

特斯拉的新型電池開始受到新的關注。

11月8日,有外媒報道稱,特斯拉正計劃在加拿大建設電池裝置工廠,以推動全新4680圓柱形電池的規模量產。

市場並沒有忘記這款特斯拉在去年“電池日”上釋出的新型電池,A股市場上,鋰電板塊迅速反應,寧德時代、科達製造、中國寶安等多隻鋰電股當日大漲,在11月5日宣佈將投建圓柱電池產線的億緯鋰能,更是暴漲15。88%。

去年9月,特斯拉在其“電池日”上釋出4680圓柱電池的時候,看似並沒有引起過多關注,但事實上在過去一年時間裡,諸多企業都展開了相關的佈局。

儘管目前4680電池仍沒有實現規模量產,但隨著更多企業對其技術路徑的認可,圓柱形電池在未來有望迎來新的發展。

尺寸更大的4680電池

4680電池,即是直徑為46mm,高度為80mm的圓柱形動力電池

,其比以往的18650圓柱形電池(直徑18mm,高65mm)、21700圓柱電池(直徑21mm,高70mm)擁有更大的尺寸,從而擁有更大的單體電芯容量。

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對於圓柱形電池來說,

更大的電芯尺寸能夠提高電池組的空間利用率,顯著減少結構件的數量,從而提高電池能量密度,還能減少生產工序,降低生產成本。

同時,針對大電芯的高散熱問題,特斯拉設計了全新的“無極耳”模式,透過減少電池與外部殼體的金屬連線部件,縮短電流傳導距離,從而降低電阻,進而降低散熱。

按照特斯拉的資料,其研發的“無極耳”式4680電芯,

容量是傳統電芯的5倍,製造成本卻下降了14%,同時續航里程增加了16%。

更低的成本一直是特斯拉堅持使用圓柱形電池的重要原因之一,其電池組平均成本目前約為

150美元/KWh

,而主流的方形電池和軟包電池成本則在200美元/KWh以上。

不過,在當時釋出後,被特斯拉看作是“顛覆式”創新的電池結構,在國內似乎並沒有引起太大關注。

這和國內動力電池市場結構有關。按照封裝形式分類,動力電池可分為方形電池、圓柱形電池和軟包電池,

而目前我國以方形電池為主,佔比接近80%

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不同封裝形式的電池,內部原理基本相同,

而方形電池因為結構更簡單,能夠更好實現定製化的設計,滿足不同車型的需求

,得到了更多企業的青睞,即便從全球範圍內來看,方殼形電池佔比也接近

50%

當然,每種結構都有自己的優缺點,方形電池可塑性更高的同時也意味著市場上缺乏統一的電池標準,不能較好滿足工業產品中的“一致性”要求。

而這正是圓柱形電池的優勢。圓柱形電池事實上也是最早的電池結構形式,基於更成熟的工藝,已有相對固定的國際標準來衡量產品的優劣,由此帶來的則是其更好的產品一致性和製造成本優勢。

當然,圓柱形電池也有自己的問題,其顯然不如方形結構緊湊,這意味著成組效率不高。

目前,行業內圓柱形電池的模組成組效率約為87%,系統成組約為65%,而方形電池則分別為89%和70%

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圓柱形電池成組效率不高

這也是一直堅持圓柱形電池路線的特斯拉,想將電芯做得更大的原因,其希望透過提高空間利用率來提高電池的整體效率。此前,一款75KW的電動車動力電池組,需要

7000

個18650電芯,即使是21700電芯也需要

4400

個,而換成4680電芯,只需要

950個

國內企業開始佈局

值得注意的是,儘管當時特斯拉釋出的4680電池並沒有引起太多關注,但其實已經有不少企業開始佈局。

今年1月,

CBAK能源科技

稱已與

江淮汽車

簽署為期三年的聯合產品開發戰略協議,雙方將共同開發4680型號圓柱鋰電池。

3月份,國內電池製造商

比克電池

表示,公司正在與海外客戶合作進行全極耳大圓柱電池的應用開發,

4680電芯樣品預計年內實現批次下線

,批次生產預計將於2023年開始。

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值得注意的是,

CBAK和比克電池此前有著千絲萬縷的關係

。CBAK的中文名也叫作比克電池,其事實上是一家中國企業,在2006年透過反向收購登陸美國資本市場,但在2008年的金融危機之後便負債累累,一度面臨退市。

公開資料顯示,現在國內的比克電池為深圳比克電池,

此前是CBAK的子公司

,但後來因為債務問題被出售,現在兩家公司已經沒有任何股權關係。

不過,無論是CBAK還是現在的深圳比克電池,經營狀況都較為慘淡。CBAK目前還在美股面臨著財務造假的指控,而比克電池也未能在過去幾年的動力電池大戰中成功突圍,財務危機不斷,數次重組未果。

除此之外,動力電池新銳蜂巢能源也在佈局4680圓柱電池。

今年3月的2021CIBF電池展覽會上,蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新就表示,蜂巢能源也將切入大圓柱領域。

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楊紅新十分認可4680電池將給圓柱電池帶來的改變,他也相信全新的工藝將實現更高效率的大規模生產,使產出成倍增加,同時還可以大幅降低製造成本,市場前景很廣闊。

作為從長城汽車動力電池部門獨立出來的電池新秀,蜂巢能源在近年來發展迅速。今年7月完成了103億元的B輪融資,8月份又首次擠入全球動力電池裝機量前10,國內排名則攀升至第5位。

相較於蜂巢能源的準備入局,億緯鋰能算是速度更快的一個。

11月5日,億緯鋰能釋出公告稱,子公司億緯動力擬在荊門高新區投建20GWh乘用車用大圓柱電池生產線及輔助設施專案。

而在當天,億緯鋰能所投資的荊門動力儲能電池產業園也正式開工,億緯鋰能董事長劉金成又在開工儀式上表示:

荊門動力儲能電池產業園有可能是全世界範圍內最先量產4680和4695大圓柱電池的生產基地

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億緯鋰能此前的電池產品中就包括有圓柱形電池,已有一定的技術和工藝積累。而事實上,早在2018年就與億緯鋰能展開動力電池合作的以色列電池初創公司 StoreDot,在今年9月份剛剛宣佈成功生產第一款 4680 圓柱形電池。

成立於2012年的StoreDot,是一家致力於研發超高速充電電池的企業,其表示,StoreDot生產的4680電池,給電動汽車充滿電只需要10分鐘,不過產品規模量產還要等到2024年。

有趣的是,在此前的8月底,曾有媒體報道億緯鋰能將成為特斯拉4680電池的供應商,但隨後被億緯鋰能澄清是謠言。

結語

在去年4680電池剛釋出時,特斯拉曾表示新的電池產線將由自己來投建,以確保產品質量,同時表示2022年的產能將達到100GWh。

不過,新產品的量產似乎是遇到了一些麻煩,今年7月,馬斯克表示,

4680電池已完成效能及壽命測試,不過仍有10%的工藝問題沒有解決

,這可能會制約產品的規模量產程序。

事實上,面對更為複雜的技術驗證和更大的產線擴建規模,特斯拉很難獨自完成電池的生產,這顯然也是開始佈局4680電池的企業有所考慮的——他們也希望能拿到特斯拉的訂單。

除了國內企業的佈局,其實在特斯拉釋出4680電池後,作為其主要的海外電池供應商,

LG新能源和松下電器

都已開始研發。不久前,松下還表示,目前在技術已經做好準備為特斯拉量產4680電池,正計劃建立生產線。

但松下也表示,

生產這種體積更大的4680電池需要把製造工藝提高1-2個級別

,否則就會出現安全問題,這顯然也是包括特斯拉以及眾多電池企業仍沒有大規模量產的主要原因。

目前來看, 4680圓柱電池的技術前景已得到不少企業的認可,但新工藝的換代改進還需要更多的完善,大規模的量產尚需時日。

不過,即便如此,作為目前電動汽車行業風向標的特斯拉,應該不會輕易放棄押注的技術路線,而這將給在4680電池路線上有所佈局的企業帶來優勢,有望在未來率先嚐到技術更新帶來的甜頭,甚至還能拿到特斯拉的電池訂單。

原創 | Zhoukun

圖片來源於網路

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