比克首发4680大圆柱电池 2年内实现量产
起点研究院(SPIR)数据显示,在动力领域,2020年国内全年装机量超60GWh,其中圆柱电池占比超13%。随着特斯拉4680电池概念的提出,未来圆柱电池或将在主流车企中获得青睐。
此外,两轮车、电动工具、智能家居等小动力市场也在高速发展,圆柱电池的需求也会进一步扩大。
国内市场中以圆柱技术为主的电池企业并不少。在圆形电池产品领域,比克作为率先进入自动化生产,并且把圆形产品装在车电上的中国电池厂,再一次率先亮出4680电池技术。比克表示,公司正在同客户合作进行大圆柱电池的应用开发,4680电芯样品预计年内实现批量下线。
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专注圆柱电池技术,全极耳+大圆柱将成核心产品
比克专注电池行业已经20年,由生活数码电池起家,目前发展为现在集数码、新能源汽车以及储能为一体的业务体系。成立至今,比克电池一直不断深耕圆形电池产品领域。
据悉,比克圆柱电池已经为超20万辆车成功配套,在国内布局了2+1三个基地,分别是深圳、郑州和抚州,其中深圳和郑州以圆形产品为主。
在下一代圆柱技术方面,比克电池首席科学家林建博士对记者表示,比克已经确定全极耳+大圆柱将成核心产品,主要采用高镍体系。比克在战略性探索大尺寸圆柱的同时,也同时布局了全极耳技术,并于2019年形成了独有的全极耳技术路线。
比克电池电芯研发负责人樊文光博士表示,全极耳技术具有热管理方面的优势,传统单极耳最后的电流会在单极耳上汇流出来,所以单极耳会出现一个发热点,但是全极耳电芯,在电池内部是没有集中发热点的,热量都是在里面均匀分布的。
去年,特斯拉在电池日发布4680大圆柱电芯。实际上,比克电池在大圆柱方面的研究和布局很早之前就开始了,早在2019年比克就已经正式开始跟高端的国际客户推广大尺寸圆柱产品,同时也受到了国际客户的广泛认可。
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攻破技术难点 2年内实现大圆柱电池量产
1颗4680电芯相当于5颗21700电芯的能量。尺寸变大,单体数目少了,实际空间利用率是在变大的。
林建博士表示,除了空间与能量密度,其实大圆柱电池对BMS、线路板的需求会小很多,无形中成本得到大幅度下降。比如说原来18650是3Ah的,4680现在是25Ah,这就是8倍的差距,就意味着原来可能需要8000颗的18650电芯,可能现在只需要1000颗的4680电芯。
另外,樊文光博士介绍,比克电池大圆柱产品主要市场定位是在中端到高端的车用电池,除功率密度上来外,快充快放能力提升,搭载了全极耳的大圆柱之后,15分钟之内,至少充80%电量。一个续航600公里新能源车,在充电站停10到15分钟,就可充满400到500公里的续航,媲美燃油车。放电方面,测试在10C以上非常高倍率的加速下,电池发热可以忽略不计,甚至比方形或者软包可能会更好。
虽然4680电池相比于小圆柱电池具有更多优势,但是其技术上依旧存在一定的难点。
4680这类大圆柱电池,必须采用全极耳技术。林建博士表示,大尺寸全极耳作为还在探索的全新领域,面临的挑战也很大,特别是材料的选择上,比常规的21700或者18650的小尺寸有更多的考虑。 当然,如果采用CTP这些新的技术,成组效率会进一步提高。
从整个行业来说,比克认为大圆柱电池的行业批量生产预计将于2023年开始,大圆柱电池最早会用在车电市场。比克计划在位于郑州的工厂新建大圆柱电池生产线。目前工厂已完成土建,预计明年下半年可以实现量产,该工厂的年规划最大电池产能为15 Gwh。
在下一代技术路线规划中,比克也在研发固态电池,林建博士认为全固态电池进入市场还是太遥远,半固态目前是可行的,并且在走向成熟。
总 结
目前,大圆柱电池技术在业界的呼声非常高,国内外一些主流车厂也更加偏好4680电池,比克作为国内首发的电池企业,或许将会迎来新的局面。
作者:起点锂电大数据