本帖最后由 xbq1013 于 2023-2-9 13:51 编辑 9 I& S+ b: @) J6 v" J2 n( H
7 i) R( | [+ @全球掀起“4680”热潮
7 g) [. S0 t; I; A 整车、电池企业纷纷加码!7 e1 ~2 Z( \# |, ~" R
什么是“4680”?TA为何火了?
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- f# I$ x7 O9 q$ a特斯拉宣布加码扩产; x3 g1 P& V4 C5 c" a: C; E
通用汽车计划使用圆柱形电池7 p7 W$ @) Z5 D: F( O+ f3 _9 X7 c
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+ K5 o' d; B* Y8 y, ?. _ ▲特斯拉4680电池;图片来源:特斯拉 , { |/ \. d% t- B
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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)。% Q7 l6 t2 y6 q0 x# P* A. Q, g
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1 F G' K& n3 T 特斯拉此举意欲何为?
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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。8 {& ?0 A, l0 T( p0 T
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什么是4680电池?2 S/ |7 P7 H6 h6 i5 V$ K+ u9 t; E# t
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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。 4 e; N$ T. E2 A& A3 M( n2 \3 e
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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↓4 E; R+ Q# `4 i" x! ], Q I
& k7 q0 v1 G5 X4 M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# Z, c7 q- b- E; N) J
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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。. F" f- e% C* s7 l W& M U
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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。) s& U2 X/ Y- K8 h
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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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5 R6 m; m: p6 f* i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。+ w$ g& l* f0 I' Q; }6 I$ @9 G
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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。 N. H' n! P+ F1 o. u" O0 u- I9 y- v
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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
8 n* J+ l& z+ z9 x9 i" x0 W5 c( l: F比克、亿纬锂能等动力电池企业快马加鞭% V5 f. [1 X, e" i7 e# v- ^( _$ e
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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。* D2 N' H6 T' l" V. W4 `0 a: N
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进展如何?接着往下看↓: j. b! V1 d0 k6 G
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! j$ M- [" S. s1 T8 `! \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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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。 L$ s9 T! t _* e: e
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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%。+ H: u* f6 Z# |* U7 s
1 G+ h+ |# F X. H国轩高科. K9 R$ U7 Z$ T
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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。
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# ^' G2 r8 d: G1 r8 Z- G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。
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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。4 f$ p- H* S1 e
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4 g& Y' m' H0 u- ?3 U 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。9 Z x2 k+ x3 p
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# G' B+ B! I) _1 m ▲图源:盖世汽车研究院
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为何大圆柱电池会受到; H! \; B$ K! F" I k
车企、动力电池企业的“宠爱”?
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特斯拉、宝马、亿纬锂能...力挺,大圆柱电池强在哪儿?
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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。
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4680大圆柱电池凭借其在性能、成本、安全方面的优势快速出圈。
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6 M7 `. D5 L' A2 ]9 M1 i+ H) B7 H+ F成本方面
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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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) q9 ?$ o' L, T: E6 r6 n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。
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安全性方面
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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。
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性能方面
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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。! c* b! p: J1 T' r. o
, r& y! |- p( J$ b! O8 L" F- n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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' Y" R" u' Y' a N3 ~$ m随着工艺升级与渗透率提升
' N7 l4 e# Y9 A8 ?大圆柱电池产业多环节有望进一步迎来增量, G/ A; Y6 x, g2 c9 G1 Y
除了电池本身之外, w" A3 |! m8 A1 m% I: C
还将带动材料、零部件及设备环节. G3 v% I5 Q2 X4 R& \/ V
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