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大圓柱電池,動力電池的終極技術方向?

大圓柱電池,動力電池的終極技術方向?

原标題:大圓柱電池方興未艾

文 | 本報實習記者 林水靜

“圓柱電芯安全性最高”“大圓柱産品在零下30℃能放出常溫下90%以上的電量”……近日,在由中國電動汽車百人會主辦的動力電池論壇上,比克電池、億緯锂能等動力電池企業紛紛提出,大圓柱電池将是未來中高端電動汽車動力電池的發展方向。

“動力電池的終極技術方向”

深圳比克動力電池有限公司副總裁樊文光介紹,比克電池在圓柱電池領域已研究17年,在特斯拉提出4680圓柱電池(直徑46mm、高度80mm的圓柱電池)之前,就判斷大圓柱電池将是中高端電動車電池的最優解決方案。與18系和21系等尺寸的圓柱電池相比,大圓柱電池不僅尺寸擴大,也有一定結構差異。同時,18系和21系尺寸電池用的是正常極耳,而大圓柱電池用的是全極耳。經測試,采用全極耳的電芯比同體系傳統單極耳電芯内阻降低65%-80%,這意味着極高的功率輸入及輸出。

據了解,目前動力電池有3種技術路線——圓柱電池、方形電池和軟包電池。對于大圓柱電池的安全性,樊文光介紹:“圓柱電池單體小,分散了風險,同時每個單體又由鋼殼或鋁殼保護及獨立的洩壓裝置。此外,電池包内的圓柱電芯普遍以蜂窩狀排列,電芯之間有空隙,電芯單體與外部之間也有很大的熱交換面積,這意味着任何單體電芯發生熱失控後,不會蔓延到周圍的電芯,進而保證整包層面的熱安全。”

惠州億緯锂能股份有限公司董事長劉金成在論壇上也指出:“46系列圓柱電池(4680和4695電池)有突出的安全性和經濟性,不變形,有望成為動力電池的終極技術方向。”

明年将大規模量産

盡管圓柱電池優勢突出,但放眼當下的國内動力電池市場,其表現并不突出。

據了解,在2021年國内新能源汽車銷量榜排名前10的車型中,隻有特斯拉選用了圓柱電池。“目前方形電池仍在國内市場占據主流地位。”北方工業大學汽車産業創新研究中心研究員張翔認為,方形電池供應商、産業鍊等配套完善,經濟效益好、資源多、可選擇供應商多,産業整體成本低。相比之下,國内制造圓柱電池和軟包電池的成本較高。

同時,樊文光表示,目前大圓柱動力電池總體上處在從設計驗證到工程驗證的推進階段,“經過2021年的設計等工作,我們已進入樣件批量傳遞階段,性能達标甚至超出預期。預計今年下半年将小批量量産,明年會實作大規模量産供貨,未來将分階段在國内外增加80吉瓦時産能。”

産業鍊需共同發力

樊文光介紹:“2021年,全球電動車銷量超過700萬輛,據保守預測,到2025年,該數字将突破2000萬輛,對應的動力電池需求将超過1600吉瓦時。根據客戶需求并結合行業資訊判斷,大圓柱電池将占至少30%的份額,即480吉瓦時,這超過了2021年全球動力電池的需求總量。”

“從表面看,盡管大圓柱電池制造工序比傳統小圓柱電池及其他形态電池更加簡潔、高效,但對裝置供應商、化工材料供應商和電動車企都提出了更高的技術要求。”樊文光坦言。

對于未來動力電池的技術路線,張翔認為:“從去年開始,磷酸鐵锂電池裝機量已經超過三元锂電池。今年1月,磷酸鐵锂電池的市場占有率達55%,2月提高到63%,未來磷酸鐵锂電池将是主流技術路線,是以以方形電池為主的格局将持續很長時間,圓柱電池規模化發展需繼續完善産業鍊。”

樊文光也表示:“大圓柱電池工藝簡單和高度标準化,以及整包層面結構減少、成組簡單等特點,在整體成本上有一定優勢,如果要想把優勢變現,需要産業鍊各環節共同發力,才能達到規模化拐點。”

大圓柱電池,動力電池的終極技術方向?

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出品 | 中國能源報(ID:cnenergy)

見習編輯 | 李澤民

責編 | 闫志強