什么是“4680”?TA為何火了?
特斯拉宣布加碼擴(kuò)產(chǎn), 通用汽車(chē)計(jì)劃使用圓柱形
電池……
▲特斯拉4680電池;圖片來(lái)源:特斯拉
近期,特斯拉表示,其將投資超過(guò)36億美元,擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠及擬建兩個(gè)新工廠,其中一個(gè)為規(guī)劃年產(chǎn)能100GWh的4680電池工廠(每年可為150萬(wàn)輛輕型汽車(chē)生產(chǎn)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(guò)4680電池實(shí)現(xiàn)增效降本,并搭載在全系列電動(dòng)汽車(chē)中,包括Model Y、 Semi半掛式卡車(chē)、Cyber電動(dòng)卡車(chē)和Roadster 2電動(dòng)跑車(chē)。
另一方面則是計(jì)劃將4680電池應(yīng)用拓展至儲(chǔ)能領(lǐng)域,包括特斯拉專(zhuān)為公共項(xiàng)目和商業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的大型儲(chǔ)能電池Megapack和家用儲(chǔ)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(kāi)宣布將使用或考慮使用大圓柱電池的車(chē)企有寶馬、沃爾沃、Stellantis、通用、東風(fēng)嵐圖、江淮汽車(chē)、保時(shí)捷、蔚來(lái)等國(guó)內(nèi)外多家車(chē)企。
1月28日,據(jù)TheElec報(bào)道,通用汽車(chē)正在考慮在其電動(dòng)汽車(chē)中使用圓柱形電池而非軟包電池。其未來(lái)的新電動(dòng)汽車(chē)平臺(tái)上將支持使用類(lèi)似4680規(guī)格的大圓柱電池,但具體規(guī)格尚未有新消息流出。
在此之前,寶馬集團(tuán)曾宣布,從2025年開(kāi)始在其“新級(jí)別”電動(dòng)汽車(chē)中使用大圓形電池,并將在中國(guó)和海外兩座電池廠生產(chǎn)加工產(chǎn)品,年產(chǎn)能高達(dá)40GWh。
江淮汽車(chē)認(rèn)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(shí)現(xiàn)豎放,在整車(chē)設(shè)計(jì)和空間利用方面有著更為明顯的優(yōu)勢(shì)。
目前“46系”圓柱電池江淮主要走的是合作研發(fā)的模式,并且已在研發(fā)4680等多款大圓柱電芯,也有部分從外部供應(yīng)商(中比能源)導(dǎo)入。
蔚來(lái)計(jì)劃將在2024年推出自研的800V高壓平臺(tái)電池包。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),上述800V高壓電池包將采用4680圓柱電池,計(jì)劃將搭載到蔚來(lái)第三代平臺(tái)(NT3)的車(chē)型上。
不只有車(chē)企,動(dòng)力電池企業(yè)也開(kāi)始加大對(duì)大圓柱電池的布局。比克、億緯鋰能等動(dòng)力電池企業(yè)快馬加鞭。
在電池端方面,包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、比克電池、蜂巢能源、遠(yuǎn)景動(dòng)力、國(guó)軒高科等中國(guó)頭部企業(yè),以及松下電池、LG新能源、三星SDI、Northvolt等國(guó)外主流企業(yè)均已經(jīng)布局大圓柱電池。
比克電池
1月28日,中國(guó)圓柱電池頭部企業(yè)——比克電池,宣布將在常州投資130億元,擬規(guī)劃建設(shè)30GWh大圓柱電池產(chǎn)線及國(guó)際化研發(fā)中心,這是常州首個(gè)大圓柱電池項(xiàng)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(xiàng)目正按計(jì)劃有序推進(jìn)。根據(jù)規(guī)劃,億緯鋰能2025年大圓柱總產(chǎn)能將超100GWh。
2022年12月20日,億緯鋰能發(fā)布新一代4695大圓柱電池,該產(chǎn)品能量密度達(dá)到350Wh/kg,能夠?qū)崿F(xiàn)9分鐘超快充,制造效率提升30%,制造成本降低50%。
國(guó)軒高科
2022年12月,國(guó)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(dá)到了310Wh/KG,常溫下18分鐘能快速充電至80%,且在UN38.3極限測(cè)試環(huán)境中保證無(wú)熱擴(kuò)散。
此外,寧德時(shí)代、遠(yuǎn)景動(dòng)力已獲得寶馬集團(tuán)大圓柱電池訂單。
2022年9月,寧德時(shí)代與寶馬集團(tuán)宣布達(dá)成一項(xiàng)長(zhǎng)期協(xié)議。其將為寶馬供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)直徑為46毫米的新型圓柱電池,這些產(chǎn)品將在位于中國(guó)和歐洲的兩座電池工廠生產(chǎn),每座工廠供應(yīng)寶馬的年產(chǎn)能高達(dá)20GWh。
2022年10月,遠(yuǎn)景動(dòng)力與寶馬集團(tuán)達(dá)成戰(zhàn)略合作,遠(yuǎn)景動(dòng)力將從2026年起為寶馬新一代車(chē)型提供圓柱電池。
國(guó)外方面,松下電池、LG新能源和三星SDI的大圓柱產(chǎn)品研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段,量產(chǎn)規(guī)劃也在逐步展開(kāi)。
為何大圓柱電池會(huì)受到車(chē)企、動(dòng)力電池企業(yè)的“寵愛(ài)”?
特斯拉、寶馬、億緯鋰能...力挺大圓柱電池強(qiáng)在哪兒?
電池續(xù)航里程以及成本一直是制約純電動(dòng)汽車(chē)全面滲透的重要因素。尤其是在動(dòng)力電池原材料屢屢漲價(jià)的背景下,車(chē)企“降本增效”的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。
4680大圓柱電池憑借其在性能、成本、安全方面的優(yōu)勢(shì)快速出圈。
成本方面,以特斯拉暢銷(xiāo)車(chē)型Model 3為例,若使用2170電芯,裝滿(mǎn)整個(gè)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(mǎn)整個(gè)電池組,對(duì)應(yīng)的總?cè)萘靠梢赃_(dá)到130kWh,提升75%。
由此可見(jiàn),采用單體體積更大的4680電芯,可以減少封裝材料數(shù)量,降低包裝電芯外殼成本,重量也會(huì)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(shí)為軸向爆破,降低了對(duì)相鄰電芯的影響,因此在單電芯失效時(shí)的故障降級(jí)能力具備優(yōu)勢(shì)。
性能方面,大圓柱更適配高鎳+硅基負(fù)極的高能量密度方案,快充和續(xù)航都能得到提升。