本帖最后由 xbq1013 于 2023-2-9 13:51 编辑
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( M; k# x. e) B- O全球掀起“4680”热潮
' h; f% i# l8 W, m6 S% \ 整车、电池企业纷纷加码! N3 U. m& w' S; }; P, V
什么是“4680”?TA为何火了? x( U$ C% h9 @1 r1 E
$ K' }0 X, g$ v6 S8 j特斯拉宣布加码扩产
3 C# b# h3 P, \% F通用汽车计划使用圆柱形电池8 {% y5 Q3 j7 [; B9 K2 P) `
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▲特斯拉4680电池;图片来源:特斯拉 ' x. | V: k4 V, f2 e: n
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近期,特斯拉表示,其将投资超过36亿美元,扩建内华达州的超级工厂及拟建两个新工厂,其中一个为规划年产能100GWh的4680电池工厂(每年可为150万辆轻型汽车生产足够的电池)。% Q1 ?: o& X c% ?2 _' H
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; E; Q v, {: |! T$ o 特斯拉此举意欲何为?( T7 t# c0 C! j; P
* h+ |1 K6 e6 b: D9 v4 J有分析人士指出,特斯拉此举背后,一方面是希望通过4680电池实现增效降本,并搭载在全系列电动汽车中,包括Model Y、 Semi半挂式卡车、Cyber电动卡车和Roadster 2电动跑车。
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另一方面则是计划将4680电池应用拓展至储能领域,包括特斯拉专为公共项目和商业项目设计的大型储能电池Megapack和家用储能电池Powerwall。2 B) e& z8 A' \/ h
5 @& D7 S8 l6 t4 |6 T$ l什么是4680电池?9 _+ i$ d1 b' q* g/ @! n W" K
. |3 p4 ?7 `& J所谓的“4680大圆柱电池”是一种电芯直径为46mm,高度为80mm的圆柱形电池。
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除特斯拉外,目前公开宣布将使用或考虑使用大圆柱电池的车企有↓
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, L) [; I) Q$ [ L# {宝马、沃尔沃、Stellantis、通用、东风岚图、江淮汽车、保时捷、蔚来等国内外多家车企
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- {6 Z: S6 E' |1月28日,据TheElec报道,通用汽车正在考虑在其电动汽车中使用圆柱形电池而非软包电池。其未来的新电动汽车平台上将支持使用类似4680规格的大圆柱电池,但具体规格尚未有新消息流出。6 v6 f" J. ~3 ?( { ~+ T" A+ r/ i5 h6 w5 D
0 }, @" H, ?: U( e# K在此之前,宝马集团曾宣布,从2025年开始在其“新级别”电动汽车中使用大圆形电池,并将在中国和海外两座电池厂生产加工产品,年产能高达40GWh。
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江淮汽车认为高镍+硅“46系”圆柱电池,一方面可以做到高安全;另一方面电芯可以实现竖放,在整车设计和空间利用方面有着更为明显的优势。
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目前“46系”圆柱电池江淮主要走的是合作研发的模式,并且已在研发4680等多款大圆柱电芯,也有部分从外部供应商(中比能源)导入。: ?+ M1 d9 r, a; K. Q5 W! J- l
' L4 Y5 q0 ]+ O8 S, A蔚来计划将在2024年推出自研的800V高压平台电池包。业内人士预计,上述800V高压电池包将采用4680圆柱电池,计划将搭载到蔚来第三代平台(NT3)的车型上。
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不只有车企,动力电池企业也开始加大对大圆柱电池的布局 $ ^- l9 Z; K) G4 S& `1 d% ^
比克、亿纬锂能等动力电池企业快马加鞭9 @% J; R4 d) F
; d A: p) N2 X在电池端方面,包括宁德时代、亿纬锂能、比克电池、蜂巢能源、远景动力、国轩高科等中国头部企业,以及松下电池、LG新能源、三星SDI、Northvolt等国外主流企业均已经布局大圆柱电池。* o8 ?. P/ M! O* O2 C- ?
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进展如何?接着往下看↓- Z4 p/ g& r5 P! u. ^) P# J
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比克电池; W0 C3 e% \: A4 q3 ?
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1月28日,中国圆柱电池头部企业 - 比克电池,宣布将在常州投资130亿元,拟规划建设30GWh大圆柱电池产线及国际化研发中心,这是常州首个大圆柱电池项目。
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( M- A& Q4 H5 p6 i8 q$ h) ?亿纬锂能
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今年年初,亿纬锂能表示,公司46系列大圆柱电池项目正按计划有序推进。根据规划,亿纬锂能2025年大圆柱总产能将超100GWh。2 `5 k+ @- {( a. s8 k, [
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2022年12月20日,亿纬锂能发布新一代4695大圆柱电池,该产品能量密度达到350Wh/kg,能够实现9分钟超快充,制造效率提升30%,制造成本降低50%。! I8 {7 S Q. G% W
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国轩高科' h9 l0 H* f& w( L
/ f" t9 e3 B0 _# E. ~2022年12月,国轩高科向海外客商首次展示39Ah和50Ah的46系列圆柱电芯,能量密度达到了310Wh/KG,常温下18分钟能快速充电至80%,且在UN38.3极限测试环境中保证无热扩散。9 y4 B5 [$ P* h# z: C2 U
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此外,宁德时代、远景动力已获得宝马集团大圆柱电池订单。
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2022年9月,宁德时代与宝马集团宣布达成一项长期协议。其将为宝马供应标准直径为46毫米的新型圆柱电池,这些产品将在位于中国和欧洲的两座电池工厂生产,每座工厂供应宝马的年产能高达20GWh。/ @1 |$ n3 {& ]; R
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2022年10月,远景动力与宝马集团达成战略合作,远景动力将从2026年起为宝马新一代车型提供圆柱电池。. w* t& v$ l: t5 Y7 u: p' S
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# k; _* o7 o* ]( q2 h 国外方面,松下电池、LG新能源和三星SDI的大圆柱产品研发已经进入实质阶段,量产规划也在逐步展开。
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▲图源:盖世汽车研究院
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- f. Y- t6 s: u3 }$ {' O+ v; I为何大圆柱电池会受到3 {. r% ^( c( @5 r7 g3 A2 i& \
车企、动力电池企业的“宠爱”?
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/ E- P$ d2 V- n特斯拉、宝马、亿纬锂能...力挺,大圆柱电池强在哪儿?
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( y3 P1 U/ d7 u; b4 N; B" V: T. x电池续航里程以及成本一直是制约纯电动汽车全面渗透的重要因素。尤其是在动力电池原材料屡屡涨价的背景下,车企“降本增效”的需求愈发强烈。8 }. H8 h5 X! _& t% u" V+ F
- j, \# ]- O4 L3 d: R2 i4680大圆柱电池凭借其在性能、成本、安全方面的优势快速出圈。+ n( n# k. |" M# @, B
: E$ u6 J& l- `' z% |成本方面
0 B a' O( Y2 R! s9 A以特斯拉畅销车型Model 3为例,若使用2170电芯,装满整个电池组需要约4400枚,电池容量在78.3kWh左右。若采用4680电芯,则仅需950余枚即可装满整个电池组,对应的总容量可以达到130kWh,提升75%。
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由此可见,采用单体体积更大的4680电芯,可以减少封装材料数量,降低包装电芯外壳成本,重量也会随之降低。7 ]2 Q5 v! M6 @6 @4 h h' e% d
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安全性方面% ]' u8 i3 U& c* J
2 g) H* i0 H( M a: A3 G% P相比方形和软包,大圆柱电池单颗电芯失效时为轴向爆破,降低了对相邻电芯的影响,因此在单电芯失效时的故障降级能力具备优势。1 \+ x1 ?3 o6 F; p$ k
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性能方面
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. r9 \2 M4 |! s. ]1 a7 o, G大圆柱更适配高镍+硅基负极的高能量密度方案,快充和续航都能得到提升。, I8 d1 \0 q0 b; u- `# @, M" N! ^
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中金公司预计至2025年4680等大圆柱电池总装机有望超180GWh,占动力电池总装机量约12.2%。
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5 I/ d* r0 B) }3 d. N2 O随着工艺升级与渗透率提升
: C5 C- n3 M1 `; ]& d) T( J大圆柱电池产业多环节有望进一步迎来增量# [2 `) ?8 ]% `* t4 R) s& U
除了电池本身之外
+ g! G5 F4 `+ R$ [" ]还将带动材料、零部件及设备环节
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