大圓柱電池究竟強在哪兒？

時間:2023-03-06 08:26來源:新能源時代 作者:湯帥falcon
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        什么是“4680”？TA為何火了？
    
        特斯拉宣布加碼擴產， 通用汽車計劃使用圓柱形電池……
▲特斯拉4680電池；圖片來源：特斯拉
 
        近期，特斯拉表示，其將投資超過36億美元，擴建內華達州的超級工廠及擬建兩個新工廠，其中一個為規劃年產能100GWh的4680電池工廠（每年可為150萬輛輕型汽車生產足夠的電池）。
 
        特斯拉此舉意欲何為？
 
        有分析人士指出，特斯拉此舉背后，一方面是希望通過4680電池實現增效降本，并搭載在全系列電動汽車中，包括Model Y、 Semi半掛式卡車、Cyber電動卡車和Roadster 2電動跑車。
 
        另一方面則是計劃將4680電池應用拓展至儲能領域，包括特斯拉專為公共項目和商業項目設計的大型儲能電池Megapack和家用儲能電池Powerwall。
 
        什么是4680電池？
 
        所謂的“4680大圓柱電池”是一種電芯直徑為46mm，高度為80mm的圓柱形電池。
        除特斯拉外，目前公開宣布將使用或考慮使用大圓柱電池的車企有寶馬、沃爾沃、Stellantis、通用、東風嵐圖、江淮汽車、保時捷、蔚來等國內外多家車企。
 
        1月28日，據TheElec報道，通用汽車正在考慮在其電動汽車中使用圓柱形電池而非軟包電池。其未來的新電動汽車平臺上將支持使用類似4680規格的大圓柱電池，但具體規格尚未有新消息流出。
 
        在此之前，寶馬集團曾宣布，從2025年開始在其“新級別”電動汽車中使用大圓形電池，并將在中國和海外兩座電池廠生產加工產品，年產能高達40GWh。
 
        江淮汽車認為高鎳+硅“46系”圓柱電池，一方面可以做到高安全；另一方面電芯可以實現豎放，在整車設計和空間利用方面有著更為明顯的優勢。
 
        目前“46系”圓柱電池江淮主要走的是合作研發的模式，并且已在研發4680等多款大圓柱電芯，也有部分從外部供應商（中比能源）導入。
 
        蔚來計劃將在2024年推出自研的800V高壓平臺電池包。業內人士預計，上述800V高壓電池包將采用4680圓柱電池，計劃將搭載到蔚來第三代平臺(NT3)的車型上。
 
        不只有車企，動力電池企業也開始加大對大圓柱電池的布局。比克、億緯鋰能等動力電池企業快馬加鞭。
 
        在電池端方面，包括寧德時代、億緯鋰能、比克電池、蜂巢能源、遠景動力、國軒高科等中國頭部企業，以及松下電池、LG新能源、三星SDI、Northvolt等國外主流企業均已經布局大圓柱電池。
 
比克電池
 
        1月28日，中國圓柱電池頭部企業——比克電池，宣布將在常州投資130億元，擬規劃建設30GWh大圓柱電池產線及國際化研發中心，這是常州首個大圓柱電池項目。
 
億緯鋰能
 
        今年年初，億緯鋰能表示，公司46系列大圓柱電池項目正按計劃有序推進。根據規劃，億緯鋰能2025年大圓柱總產能將超100GWh。
        2022年12月20日，億緯鋰能發布新一代4695大圓柱電池，該產品能量密度達到350Wh/kg，能夠實現9分鐘超快充，制造效率提升30%，制造成本降低50%。
 
國軒高科
 
        2022年12月，國軒高科向海外客商首次展示39Ah和50Ah的46系列圓柱電芯，能量密度達到了310Wh/KG，常溫下18分鐘能快速充電至80%，且在UN38.3極限測試環境中保證無熱擴散。
 
        此外，寧德時代、遠景動力已獲得寶馬集團大圓柱電池訂單。
 
        2022年9月，寧德時代與寶馬集團宣布達成一項長期協議。其將為寶馬供應標準直徑為46毫米的新型圓柱電池，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高達20GWh。
 
        2022年10月，遠景動力與寶馬集團達成戰略合作，遠景動力將從2026年起為寶馬新一代車型提供圓柱電池。
        國外方面，松下電池、LG新能源和三星SDI的大圓柱產品研發已經進入實質階段，量產規劃也在逐步展開。
        為何大圓柱電池會受到車企、動力電池企業的“寵愛”？
 
        特斯拉、寶馬、億緯鋰能...力挺大圓柱電池強在哪兒？
 
        電池續航里程以及成本一直是制約純電動汽車全面滲透的重要因素。尤其是在動力電池原材料屢屢漲價的背景下，車企“降本增效”的需求愈發強烈。
 
        4680大圓柱電池憑借其在性能、成本、安全方面的優勢快速出圈。
 
        成本方面，以特斯拉暢銷車型Model 3為例，若使用2170電芯，裝滿整個電池組需要約4400枚，電池容量在78.3kWh左右。若采用4680電芯，則僅需950余枚即可裝滿整個電池組，對應的總容量可以達到130kWh，提升75%。
 
        由此可見，采用單體體積更大的4680電芯，可以減少封裝材料數量，降低包裝電芯外殼成本，重量也會隨之降低。
 
        安全性方面，相比方形和軟包，大圓柱電池單顆電芯失效時為軸向爆破，降低了對相鄰電芯的影響，因此在單電芯失效時的故障降級能力具備優勢。
 
        性能方面，大圓柱更適配高鎳+硅基負極的高能量密度方案，快充和續航都能得到提升。 

(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 大圓柱電池
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