(圖片來(lái)源:特斯拉)
據(jù)浙商電新張雷團(tuán)隊(duì)日前發(fā)布的研報(bào),4680產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)已來(lái),預(yù)計(jì)2022年迎來(lái)初步裝車(chē)(特斯拉Model Y),2023年規(guī)模量產(chǎn),2025年4680電池全球滲透率超30%,裝機(jī)達(dá)492GWh。
其中,特斯拉率先提出4680在自己車(chē)系內(nèi)規(guī)?;褂?,并借機(jī)切入電池賽道,特斯拉相關(guān)車(chē)系銷(xiāo)量將對(duì)4680構(gòu)成筑底需求,預(yù)計(jì)特斯拉用4680電池裝機(jī)需求2022年至2025分別為7/37/117/202GWh。
2023年將大規(guī)模量產(chǎn)?
資料顯示,4680電池中的46指圓柱電池的直徑為46mm,80指電池的高度為80mm。此前,圓柱鋰電池的尺寸主要是18650和21700兩種。2020年9月,特斯拉在其電池日上提出“4680”新型電池,其主要優(yōu)勢(shì)在于容量高、生產(chǎn)成本低、功率提升:預(yù)計(jì)4680相比21700單顆電芯容量提升5倍,功率提升6倍,在整車(chē)層面實(shí)現(xiàn)了16%的續(xù)航里程的提升,成本降低14%,在單GWH投資成本方面降低7%。
此外,浙商電新在研報(bào)中還表示,大圓柱電芯的殼體可提供一定的結(jié)構(gòu)剛性,在受到外部沖擊時(shí)形成有效的緩沖,使得形變不容易侵入電芯的內(nèi)部,這使得蜂窩狀排列的大圓柱電芯成為CTP/CTC等技術(shù)路線的理想選擇。
4680電池優(yōu)勢(shì)明顯,但其大規(guī)模量產(chǎn)仍存在諸多難題,例如,4680電池在干式涂布技術(shù)、焊接工藝、卷繞機(jī)精度等方面要求均較高。
目前,4680電池還未真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),進(jìn)度最快的還是率先提出的特斯拉,已在美國(guó)加州及得州實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn):今年2月,特斯拉宣布在美國(guó)加州試點(diǎn)工廠下線第100萬(wàn)個(gè)4680電池。
不過(guò),在今年8月份舉行的股東大會(huì)上,特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克表示,因?yàn)槟承┬录夹g(shù)亟需攻破生產(chǎn)效率有待提高,今年年底前可以實(shí)現(xiàn)4680電池量產(chǎn)。
特斯拉動(dòng)力總成和能源工程高級(jí)副總裁Drew Baglino也曾提到,特斯拉的目標(biāo)是在今年年底前使得州超級(jí)工廠4680電池的周產(chǎn)量超過(guò)加州的試點(diǎn)生產(chǎn)線的周產(chǎn)量。
根據(jù)規(guī)劃,特斯拉將把得州超級(jí)工廠打造成世界上最大的電池工廠,按照此前規(guī)劃,預(yù)計(jì)在2022年底達(dá)產(chǎn)100GWh,遠(yuǎn)期產(chǎn)能甚至可能達(dá)到200GWh-250GWh。
需要注意的是,特斯拉4680電池量產(chǎn)進(jìn)度或不及預(yù)期:近日,外媒稱(chēng),特斯拉叫停了其德國(guó)柏林工廠的電池生產(chǎn)計(jì)劃,把原本用于該工廠的電池制造設(shè)備運(yùn)往美國(guó),以尋求獲得美國(guó)《通脹削減法案》規(guī)定的稅收抵免資格。
9月初還有外媒報(bào)道稱(chēng),因?yàn)殡娦旧a(chǎn)中的“干式涂布”工藝遲遲無(wú)法投入大規(guī)模量產(chǎn),特斯拉的4680電芯自今年投產(chǎn)后一直都處于小批量生產(chǎn)階段,因而只有少量特斯拉的車(chē)型能夠搭載4680電池進(jìn)行交付。該報(bào)道還提到,盡管在量產(chǎn)中遇到問(wèn)題,但特斯拉預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)的成本節(jié)省最終將使4680電池在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)成為行業(yè)“同類(lèi)最佳”。
車(chē)企與電池企業(yè)齊發(fā)力
盡管特斯拉4680電池大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)間面臨延遲風(fēng)險(xiǎn),但相關(guān)企業(yè)布局大圓柱電池的熱情依舊不減。
電池網(wǎng)梳理發(fā)現(xiàn),除了特斯拉,在整車(chē)領(lǐng)域,蔚來(lái)、寶馬等多家車(chē)企也開(kāi)始將目光投向4680等大圓柱電池。
今年8月,有報(bào)道稱(chēng),蔚來(lái)汽車(chē)正在自研4680圓柱電池和磷酸錳鐵鋰電池,并計(jì)劃量產(chǎn),供給蔚來(lái)旗下車(chē)型及子品牌阿爾卑斯使用。
9月9日,寶馬集團(tuán)宣布已鎖定了寧德時(shí)代與億緯鋰能來(lái)生產(chǎn)大圓柱鋰離子電芯。據(jù)悉,寧德時(shí)代與億緯鋰能將分別在中國(guó)和歐洲各自建立兩座電芯工廠,每座工廠的年產(chǎn)能將達(dá)20GWh。另外,寶馬還將尋找合作伙伴在北美自由貿(mào)易區(qū)再建兩座電芯工廠。
跟隨車(chē)企步伐,與特斯拉合作的松下、LG新能源,與寶馬合作的寧德時(shí)代、億緯鋰能已在推進(jìn)4680圓柱電池產(chǎn)能建設(shè),比克電池、蔚藍(lán)鋰芯等電池廠商也在發(fā)力4680領(lǐng)域。
綜合各家電池企業(yè)的布局進(jìn)度來(lái)看,松下在日本和歌山縣工廠量產(chǎn)的4680圓柱電池預(yù)計(jì)2023年開(kāi)始供應(yīng)給特斯拉使用;LG新能源將投資5820億韓元用于韓國(guó)Ochang工廠,新建4680圓柱電池生產(chǎn)線預(yù)計(jì)2023年下半年投產(chǎn),年產(chǎn)能可達(dá)9GWh;寧德時(shí)代將從2025年開(kāi)始為寶馬“新世代”車(chē)型架構(gòu)的純電車(chē)型供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)直徑為46mm圓柱電池;億緯鋰能正在湖北荊門(mén)建設(shè)46系列動(dòng)力儲(chǔ)能鋰離子電池自動(dòng)化生產(chǎn)線,公司已通過(guò)中試線完成了大圓柱系統(tǒng)產(chǎn)品的試生產(chǎn);比克電池46系電芯已開(kāi)始陸續(xù)有樣品批量交付;蔚藍(lán)鋰芯已有包括46規(guī)格在內(nèi)的大圓柱電池產(chǎn)線建設(shè)計(jì)劃,主要計(jì)劃用于儲(chǔ)能等用途……隨著技術(shù)的進(jìn)步,預(yù)計(jì)未來(lái)還將有更多的車(chē)企與電池企業(yè)發(fā)力大圓柱電池領(lǐng)域。
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、電池百人會(huì)理事長(zhǎng)于清教對(duì)電池網(wǎng)表示,大圓柱電池還處于從0-1的階段,還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)在車(chē)端的批量應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)電池的封裝形式,主要以方形為主。動(dòng)力電池的發(fā)展方向是低成本、高安全、高能量密度,實(shí)現(xiàn)這些性能的提升,通常是從電池結(jié)構(gòu)和材料方面去創(chuàng)新。未來(lái),大圓柱會(huì)成為電池封裝主流方向之一,不管是圓柱、方形,還是軟包,未來(lái)都會(huì)有各自的適配市場(chǎng)需求。