“當前方形、軟包、大圓柱三種技術(shù)路線(xiàn)下,到2025年左右,動(dòng)力電池格局將趨于明朗。其中,采用高鎳三元正極和石墨+硅負極的大圓柱電池將充分滿(mǎn)足700km-1000km續航的市場(chǎng)需求,其核心指標與燃油車(chē)無(wú)異,將成為首購車(chē)、主力車(chē)、豪華車(chē)的首選電池類(lèi)型?!?/p>
深圳市比克動(dòng)力電池有限公司國際電芯開(kāi)發(fā)部副部長(cháng)潘慶瑞博士,在“Li+學(xué)社技術(shù)大講堂(第21期)”上作主題為《大圓柱趨勢下的產(chǎn)品路線(xiàn)和進(jìn)程》的報告時(shí)預判道。
4月13日,由電池中國網(wǎng)主辦、武漢逸飛激光股份有限公司承辦的“Li+學(xué)社技術(shù)大講堂(第21期)”在深圳舉辦。此次活動(dòng)的主題為“關(guān)注大圓柱——大圓柱電池材料創(chuàng )新與工藝難點(diǎn)”,主辦方邀請了相關(guān)院校專(zhuān)家和新能源整車(chē)企業(yè)、系統集成企業(yè)、動(dòng)力電池制造及設備、材料企業(yè)技術(shù)帶頭人,著(zhù)重探討大圓柱電池在規?;慨a(chǎn)“前夜”所面臨的挑戰及創(chuàng )新策略。
潘慶瑞從電動(dòng)車(chē)對標燃油車(chē)的主要痛點(diǎn)分析指出,目前,電池熱失控所帶來(lái)的安全隱患、車(chē)主的里程焦慮、充電不便和動(dòng)力電池使用壽命較短造成其保值率低等問(wèn)題仍影響著(zhù)消費者的決策,而在現有以方形、軟包為主的動(dòng)力電池解決方案進(jìn)入新瓶頸期,亟待切入新一代技術(shù)。
在此背景下,頭部車(chē)企和電池企業(yè)普遍認為,大圓柱電池是補齊新能源汽車(chē)短板的利器。
安全優(yōu)勢方面,潘慶瑞表示,“隨著(zhù)動(dòng)力電池長(cháng)期使用,電芯間不一致性呈加速惡化趨勢,木桶效應逐漸凸顯?!w質(zhì)’較弱的電芯和工況較惡劣的電芯易被過(guò)充、過(guò)放,導致電芯熱失控。相較方形、軟包電芯排布集中,一旦熱失控,很容易波及周邊電芯,而圓柱電芯的單向泄壓設計和模組中相對獨立/分散的排布,可以最大限度地減少危險擴散?!?/p>
技術(shù)迭代方面,潘慶瑞指出大圓柱電池所具備的三大優(yōu)勢:
一是大圓柱電池具備提高充電效率的潛力。10%-80%SOC可實(shí)現10-20分鐘快充,且系統能量密度有望提升到240Wh/kg-260Wh/kg,有效緩解車(chē)主充電等待焦慮;
二是低溫不“趴窩”。大圓柱電池可實(shí)現在零下30攝氏度仍有90%電池容量可用,解決低溫環(huán)境續航不足的痛點(diǎn);
三是日歷壽命超長(cháng),電池更保值。大圓柱電池總續航里程可超100萬(wàn)公里,8年能量保持率仍超80%,將大幅提高目前電動(dòng)汽車(chē)保值率。
產(chǎn)品戰略布局方面,潘慶瑞分享了比克電池的大圓柱電池產(chǎn)品戰略。根據當前市場(chǎng)對核心指標比肩燃油車(chē)相關(guān)性能的大圓柱電池的需求,比克電池將推出代表性首代產(chǎn)品,該款大圓柱電芯能量密度將超過(guò)280Wh/kg,支持4C快充,預計將于2024年開(kāi)始量產(chǎn)。該高性能電池路線(xiàn)未來(lái)首先會(huì )向著(zhù)輕量化和化學(xué)體系持續優(yōu)化的方向迭代,目標超過(guò)300Wh/kg,同時(shí)還將在3年內,推出能量密度超過(guò)330Wh/kg的準固態(tài)產(chǎn)品。
此外,為了滿(mǎn)足經(jīng)濟型市場(chǎng)的需求,比克電池也會(huì )結合圓柱電池兼容性好的優(yōu)勢,同步推出相同平臺的低成本系列產(chǎn)品。
今年1月,比克電池宣布其全新大圓柱電池生產(chǎn)基地落戶(hù)常州,規劃建設年產(chǎn)能30GWh大圓柱電池產(chǎn)線(xiàn)及國際化研發(fā)中心,實(shí)現100%的綠色能源使用。
站在產(chǎn)業(yè)鏈角度,潘慶瑞還指出,大圓柱電池的規?;瘜ι嫌尾牧虾驮O備供應也帶來(lái)更多機會(huì ),并分析了正極、負極、隔膜、電解液四大主材,以及輔材、結構件的新需求。
市場(chǎng)方面,目前,包括特斯拉、通用等在內的至少4家北美車(chē)企,寶馬等3家歐洲車(chē)企,以及江淮、蔚來(lái)等至少6家中國車(chē)企,對于大圓柱純電平臺都已有明確意向或已有相關(guān)布局,而且部分車(chē)企計劃在其未來(lái)高端產(chǎn)品線(xiàn)將全部采用大圓柱電池。
“處于頂尖水平的企業(yè)生產(chǎn)效率已達到300PPM,良率超90%,單線(xiàn)年產(chǎn)能高達10GWh?!北瓤穗姵卣J為,“基于旺盛的市場(chǎng)需求,在產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下,未來(lái)大圓柱動(dòng)力電池將是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)?!?/p>

