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特斯拉需要在國內找大圓柱電池合作商,4680電池有哪些優點?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年12月21日  

一則消息引發今天市場大震。8月31日晚間消息,億緯鋰能發布公告稱,關注到有媒體發布報道,稱特斯拉公司已經開始在國內尋找4680大圓柱電池的合作廠商,其中洽談的合作對象包括了億緯鋰能。


報告指出,截至公告披露日,公司未與特斯拉公司就4680大圓柱電池做合作洽談。公司不存在應披露未披露的事項。


關于4680電池


特斯拉在去年9月22日的“電池日”活動上推出了全新電池4680,該款電池體能量增加了5倍、電力容量提升了6倍、續航里程可提高16%、每千瓦時成本可降低14%。


4680大圓柱電池(又稱全極耳),最早由特斯拉推廣。以其直徑46毫米、高度80毫米的尺寸命名,電池成本較三元鋰更低,能量密度方面提高了5倍,續航能力提升16%,性能參數提升明顯。這款電池采用了激光雕刻的無極耳技術,去掉了電池主要發熱部件,電芯內阻減少,電池的熱穩定可控性更高。成本方面,特斯拉稱新電池目標將生產成本降低56%。無論成本、性能都符合未來市場所需,是下一代動力電池的發展趨勢。目前除了特斯拉自己的電池廠研發外,LG、松下、三星、比克、億緯、蜂巢等電池企業也在研發中。


新的電池技術,也要有廣泛的應用場景,形成規模化市場需求才能突顯出優勢。目前不少車企對大圓柱電池的認可還是比較高,保時捷、大眾、江淮都曾表示過對4680電池的認可,較為符合目前技術、市場、性能各方面的需求。特別是高端車型或高性能車型對大圓柱電芯產品有著可觀的需求量。


與傳統圓柱電池相比,4680電池線的關鍵變化在于全極耳制作、連接等電芯組裝段,需要新增全極耳成型、全極耳與集流盤或殼體連接、檢測及連續組裝等工藝和設備,這對設備精度也提出了更高的要求。雖然仍未達到量產標準,但相關的生產設備、技術已逐漸跟上,要達到量產基本沒有大問題,只剩時間問題。


特斯拉4680電池(尺寸為直徑46mm*高度80mm)來替代此前的主流18650電池21700電池,相比后兩者,這款新型電池的單體能量密度提高5倍,達到了300Wh/kg,續航里程增加16%,電力相比有極耳電池提升了6倍,而且成本還能降低14%。


此前4680電池由于正極高度擠壓、電池的壓延等問題,良率一直不高(去年僅為20%),而隨著技術的完善和產線的更新,特斯拉的4680電池試驗生產線良率已經提升到了70%-80%,雖然距離目前主流電池至少90%以上良率還有些距離,但是可見4680電池的良品率狀況的確有著明顯改觀,而且距離規模化生產已經不遠了。


4680電池的效率


根據特斯拉公布的最新進展,該公司已通過嚴格的測試流程,成功驗證了這款電池的性能和壽命。到目前為止,在實現量產方面還有約10%的工藝需要改進。


特斯拉表示,“4680電池的性能和壽命已經在加藤路工廠得到驗證,目前在該廠的生產驗證已經接近尾聲,結果表明現場質量和產能已達到可行的水平。現在的重點是改進目前制約產能提升的10%的生產工藝。特斯拉已經在這一方面取得實質性進展,但在實現批量生產之前仍有很多工作要做。”


根據該公司的聲明,4680電池的開發進展順利。將用于部署在美國得州和德國柏林的兩座Giga超級工廠投產的ModelY,這兩家工廠計劃在今年晚些時候開始生產這款SUV。


生產一直是汽車制造商(包括特斯拉)需要解決的最復雜的難題之一,以提高效率和準確性。這是一場永無止境的戰斗,盡管技術不斷取得進步,但如何尋找更新、更有效的方法來實施精準地生產和制造高質量產品變得越來越復雜。4680電池的產能提升目前正受到的最后10%的制造工藝所限制。然而,在不到一年的時間里,特斯拉顯然在電池生產方面已取得巨大的進步,在解決這些瓶頸后,該公司預計將實現質的飛躍。


最后,特斯拉還進一步補充更多關于4680結構電池組的開發情況。該公司當時在電池日活動上也曾簡略介紹過這方面的細節,表示就設計而言,4680電芯的圓柱形結構既能起到儲能的作用,也有結構支撐的效果,這種池組將成為車輛增強強度和剛性的一部分。


這種設計提高了結構的強度和剛性,防止在發生碰撞時變形。然而,還需要進行測試,而特斯拉正在進行內部測試。該公司在更新時透露,“4680電池結構包裝架構已經通過內部碰撞測試”。


8月31日,有消息稱特斯拉已經開始在國內尋找4680大圓柱電池的合作廠商,特斯拉設計4680電池,由電池廠家代工,除了原有的三大電池供應商松下,寧德時代和LG化學,特斯拉洽談的大圓柱電池公司還包括了億緯鋰能等,但是盤后億緯鋰能官方已經對此做了辟謠。


從最早應用于ModelS/X的18650電池到應用于Model3/Y的21700電池再到最新款的4680電池,可以看到特斯拉一直在推進電池技術的進步,而這款新型電池相比此前電池,除了本身尺寸的改變,還有極耳方面的改變。4680電池其實是一種全極耳電池,就是把整個正/負極集流體都變成極耳,通過集流體與電池殼體或集流盤的全面積連接,大幅降低電池內阻和發熱量,解決高能量密度電芯的發熱問題,并提高充放電峰值功率。特斯拉預計到2022年年底,將達到每年100GWh的4680電池產能。


這次特斯拉的4680的潛在合作商包括目前特斯拉的三個主要供貨商——寧德時代、松下和LG化學,另外消息也稱億緯鋰能也參與了洽談,但是在盤后億緯鋰能官方已經對此做了辟謠,華爾街見聞·見智研究所也就一并進行分析:


1)松下


松下作為特斯拉的老牌供應商,持續伴隨著特斯拉進步,早在2008年松下就為特斯拉的Roadster提供18650鈷酸鋰電池,目前在美國內華達州超級工廠Gigafactory已有13條生產線,不僅生產18650電池配套供給特斯拉ModelS和ModelX,還生產21700電池配套供給特斯拉Model3。


今年6月,松下表示將計劃在大阪的Suminoe工廠準備4680電池試點生產,以測試4680電池。如果測試順利,將進行大筆投資,并可能會向特斯拉以外的車企供應該電池。


2)LG化學


此前由于松下不愿跟隨特斯拉在中國市場建設動力電池工,使得LG能源解決方案(LG化學子公司)有機會拿下了特斯拉上海超級工廠所生產的Model3和ModelY供應電池的訂單,成為了特斯拉的主要供應商。


早在今年初,LG化學就被被傳出積極準備為特斯拉4680電池建設一條試點生產線,目前正在其Ochang工廠改造部分產線,該工廠的裝配和電鍍設備已經安裝完畢。


3)寧德時代


4680電池本身可適用于鐵鋰和三元,寧德時代拿下了特斯拉旗下車型的磷酸鐵鋰版本電池的訂單,而且將單次合同時間從2年延長至4年,根據特斯拉在2021Q2電話會上的表態,特斯拉未來將有三分之二的車型采用磷酸鐵鋰電池。截至目前,寧德時代官方暫時沒有傳出4680電池的相關產線和規劃。


4)億緯鋰能


億緯鋰能除了在方形磷酸鐵鋰電池、方形三元電池、軟包三元電池有所布局外,本身也在研究大圓柱電池,其布局的大圓柱電池有4680和4695兩種類型,預計2023年產能釋放20GWh,2024年產能達到40GWh。


雖然此前億緯鋰能還沒有特斯拉的訂單,也沒有進入特斯拉的供應商體系,但是像特斯拉這樣的龍頭公司是不允許單一電池供應商占比超過50%的,勢必未來還會引進二供,三供等,所以未來億緯鋰能仍有機會加入。IT之家,新威研選App,鳳凰網科技


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