目前大圓柱電池整體的水平基本上都處在從設計驗證階段到量產的一個籌備的階段。樊文光預計,快的話從今年下半年開始將有越來越多的電池廠走進量產的行列;2026年,大圓柱電池會作為一個成熟產品鋪開;2030年,基本上就會形成一個標配。

回首過去,新能源汽車產業實現超預期增長,在2022年,我國新能源汽車產銷連續8年位居世界第一,市場滲透率達25.6%,提前3年實現2025年25%滲透率目標。

比克電池副總裁樊文光博士

比克電池副總裁樊文光博士 來源:企業供圖

“業內普遍預測到2035年,電動車將占全球汽車銷售的50%,這也意味著電動車將逐步深入到燃油車的腹地市場,作為代步車和家庭主力車,但在這之前,與燃油車相比,電動車還存在著安全性、續航里程、充電能力、保值率等方面的短板,制約著產業進一步的推進?!?月2日,深圳市比克動力電池有限公司(以下簡稱“比克電池”)副總裁樊文光博士在與電池網交流時表示,“解決這些痛點,整車廠和動力電池廠聯合給出了方案,即大圓柱電池?!?/p>

既要又要還要 大圓柱電池堪當大任

要安全、要續航、要快充、要降本、要兼容……滿足“既要又要還要”的消費訴求,對當前電池技術而言確實是一道難題,而大圓柱電池正一步步在探索中給出答案。

安全方面,樊文光指出,圓柱形是最好的壓力容器,鋰電池的內部因為極片的膨脹和逐漸產氣,也是一個高壓力的內部環境而且壓力還會逐漸升高,尤其越高能量密度這種問題會更凸顯。因此,隨著化學體系能量密度的逐漸提升,電芯的形態就會逐步向圓柱形靠攏。而大圓柱電池則是在技術進步的背景下,對安全、成本、性能再平衡的產物。

續航方面,樊文光介紹,續航主要是由電池的能量密度和整車層面的能量效率來決定的。能量密度上,圓柱電池可以適應目前所有的化學體系,包括能量密度最高的半固態和全固態體系。能量效率上,除了高能量密度電池有相對低的自重,大圓柱普遍采用的全極耳技術帶來極低內阻,使得歐姆熱和散熱所需的能耗都大大降低,從而使相同裝機電量下可以提供更長的續航。低溫問題上,采用低阻抗結構,以及比克原創的低溫電解液技術,可以使大圓柱電池在低溫下依然能提供和常溫相比不打折的續航。

成本方面,樊文光稱,目前很多主材都沒有達到規?;?,同時結構件也相對貴一些,除此之外,大圓柱電池高效率、高良品率、高一致性帶來的最低加工成本,以及行業規?;瘶藴驶沟迷谲嚻蠖丝梢酝ㄟ^平臺共用以及升級迭代,都是成本的優勢,會帶來可觀的潛在成本節省。

快充方面,樊文光表示,比克電池化學體系要有足夠高的能量密度,同時在體系和結構設計上有相應的加持,在充電策略上也是非常重要的課題。比克在大圓柱快充布局上具備前瞻性,2021年交付給客戶的電池,通過各方面的優化,已經達到從10%-80%的電量快充僅需12分鐘。值得一提的是,比克在快充的水平已經達到了一個非常先進的程度,一般來講低溫下是不能快充的,但在零下20度的狀態下比克電池也可以在15分鐘之內把電池充到80%。

“大圓柱動力電池正牽動電動車產業鏈全局,助推邁入700-1000公里續航的電動車發展新紀元?!痹诜墓饪磥?,下一代電動車要徹底替代燃油車,必須在各項關鍵指標上至少與燃油車相當,之后降低經濟成本和環保成本逐漸成為最關鍵的課題,而大圓柱電池是目前為數不多能把這個邏輯跑通的方案。

在2022年,據比克已收到的客戶需求結合行業信息,樊文光判斷,到2025年,大圓柱電芯占全球動力電池市場份額30%以上,超過2021年全球動力電池總需求量。樊文光分析稱,2023年,車企、動力電池制造商、上游材料及設備供應商都在有序地推進新能源汽車產業發展,整體發展維持樂觀預測。

賽道呼朋引伴 大圓柱電池何時量產

目前來看,車企方面,在北美,已經有Tesla、通用等至少4家車廠;歐洲有寶馬等至少3家;國內蔚來、江淮等至少6家車廠明確立項了未來基于大圓柱的電動平臺,且其中有不少車企高端產品線全部采用大圓柱。

電池方面,全球超10家動力電池頭部企業正在研發大圓柱,其中處于頂尖水平的企業生產效率已達到300PPM,良率達到90%以上,單線年產能高達10GWh。

樊文光還提到,大圓柱電池主要難點在于裝配,前段制片、后段的化成都和傳統的圓柱和方殼差不多,挑戰點比較多的地方就是在裝配環節,如何把卷芯,還有殼蓋里面的內部元器件更高效更高速更可靠地裝配起來,目前來說,挑戰比較大。

從各家發布的進展來看,目前大圓柱電池整體的水平基本上都處在從設計驗證階段到量產的一個籌備的階段。樊文光預計,快的話從今年下半年開始將有越來越多的電池廠走進量產的行列;2026年,大圓柱電池會作為一個成熟產品鋪開;2030年,基本上就會形成一個標配。

大圓柱電池賽道呼朋引伴,2030年會形成標配?

根據比克電池產品戰略,公司將推出代表性首代產品,于2024年開始量產,其能量密度將達280Wh/kg以上,同時支持4C快充,這個高性能路線首先會向著輕量化和化學體系持續優化的方向迭代,達到300Wh/kg以上,同時會在3年內,推出能量密度超過330Wh/kg的準固態產品。此外,為了滿足經濟型市場的需求,比克電池也會結合圓柱電池兼容性好的優勢,同步推出相同平臺的低成本系列。

產能上,今年1月28日,比克電池官宣其全新大圓柱電池生產基地正式落戶江蘇常州,項目計劃總投資130億元,總占地面積450畝,規劃建設30GWh大圓柱電池生產線及國際化研發中心,實現100%的綠色能源使用。目前,公司常州工廠正在準備上量產級別的工程驗證。

結語作為滿足消費者既要安全、又要續航、還要降本等訴求的六邊形戰士,大圓柱動力電池被認為未來在中高端市場將占據一席之地,助推新能源產業高質量發展,助力電動汽車取代燃油車?!靶恼\求之,雖不中,不遠矣?!毕嘈挪痪玫膶?,在各個環節共同發力下,大圓柱電池將呈現一番盛況。

[責任編輯:張倩]

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