锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

2022年是动力电池行业发展的关键之年，也是电池公司释放产能、迭代升级技术的转折之年。市场的一个主要担忧是4680电池能否大规模生产，以进一步降低电池成本。

从电池方面来看，特斯拉在2022年率先实现量产。特斯拉4680电池在电池市场上也不会独善其身，各家电池制造商也在加快积极部署，为4680电池的量产做准备。

为了配合下游量产的节奏，供应链端的材料和设备公司也在提前准备4680电池的大规模量产。

 

4680电池vs 18650和21700，为什么4680电池更强？

首先，圆柱形动力电池的大规模使用也是特斯拉。戴姆勒、日产、雷诺、大众和现代等欧洲汽车公司主要使用软包电池。中国的汽车公司大多使用方形电池。

特斯拉在去年电池日推出的新款4680电池，数字46表示圆柱形电池的直径为46毫米，80表示电池的高度为80毫米。

4680基本上仍然是一个圆柱形卷绕电池，整体结构与21700和18650相同。它可以简单地理解为一个“卷筒纸”单元。电池外部的金属和内部隔膜的中间部分是常见的三元/LFP/石墨组件，用于存储电能。就体积而言，如果2170和18650电池与我们日常生活中常见的7号和5号电池相似，那么4680就是一个比5号电池还要大的“胖电池”！

我们之前在4680电池vs 18650、21700电池vs 1865文章中提到，与特斯拉之前使用的18650和21700圆柱形锂电池相比，4680电池的优势体现在电池容量、生产成本和效率上。

 

 

4680电池容量增加的原因是尺寸的增加。这并不是4680本身的特例。之前的21700电池比18650电池的容量多50%。

4680电池的容量是21700电池容量的5倍（不是能量密度的5倍），4680电池容量的增加也将导致巡航里程的增加（增加16%）和峰值性能的4倍提高。

生产效率的提高和成本的降低（下降14%）反映在大电池上，大电池也用于75KWh的电动汽车。18650的旧版本需要大约7100个电池，21700圆柱体需要4400+个电池，而新电池4680采用了无模块设计。

只需要950个电池，电池数量的减少意味着PACK过程中的空间利用率提高，电池热管理的难度和制造成本大大降低，生产和组装所需的时间减少，分组效率大大提高。

 

哪些公司目前正在部署4680电池

特斯拉

在业内提倡推出4680的电池公司中，特斯拉是数一数二的。理想的tesla 4680电池，除了非电极耳、干电极、硅阳极、新型高镍和无钴阴极材料以及CTP/CTC集成解决方案。

特斯拉的无电极耳解决方案直接在铜箔和铝箔上留下一部分材料用于电极耳，电极耳被卷成圆形并直接焊接到盖板上，如下图所示：

 

 

最后一种是干电极技术，这也是目前一种非常未知的技术。它节省了溶剂，直接将粉末形成薄膜，并将其压在铜箔和铝箔上，以制备正极片和负极片。工艺发生了变化，相应的设备可能有所不同。

在产能方面，特斯拉特斯拉4680电池的总体规划产能为100GWh。原定交付时间为2022年，但大规模交付已推迟到2023年。

几天前，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克证实了特斯拉4680电池已部署在原型上的消息。他说，在特斯拉得克萨斯州的工厂，特斯拉4680已经被用于生产Model Y，但它们需要完成相关的产品认证才能交付市场。

根据此前的消息，特斯拉在得克萨斯州的配套工厂也将生产这种新型电池，当生产技术成熟时，将进一步增加生产电池的工厂数量。包括松下在内的其他供应商也将向特斯拉供应4680节电池。

因此，在财报发布会上，特斯拉工程副总裁德鲁·巴格里诺表示，今年4680电池的供应将不受限制，并预计在本季度末交付首款搭载特斯拉4680的Model Y。

也就是说，特斯拉首批搭载特斯拉4680电池的车型将在第一季度量产。

 

截至2021年11月，松下和LG新能源4680电池的收益率约为80-90%，另外两家公司的收益率也已达到80%左右。

根据改进计划，在今年6月之前，预计前期投入巨资开发4680电池的龙头公司的收益率将提高到90%以上。

90%的整体良率无疑将加速特斯拉4680电池的量产进程。

 

松下

来自松下的最新消息显示，将供应给特斯拉的4680电池计划于2022年3月在日本开始试生产，但量产将不得不等到特斯拉下订单，预计到2022年底。

松下还表示，由于特斯拉对这款电池的需求强劲，因此在量产后将优先满足特斯拉的要求。根据松下的财务数据，特斯拉的业务约占松下能源业务收入的60%，松下去年最后一个季度的收入为16.9亿美元。特斯拉贡献了10亿美元的收入。

松下计划投资800亿日元（约合7亿美元）在日本克耶山县建造一座4680电池厂。它将于今年开始小规模生产，在确认技术安全性和效率后，将于2023年投入批量生产。一旦4680电池能够交付，松下将首先向特斯拉供货，这也是松下首次大规模生产4680电池。

产能目标尚未确定，但预计年产能约为10 GWh，相当于15万辆汽车电池的需求。

目前，松下圆柱形电池的月总产能为50 GWh/年（包括内华达工厂的21700电池和日本的18650电池）。

上述10 GWh可能只是一个初步的产能计划，该公司计划在美国等其他国家建厂，以扩大量产规模。

 

 

LG

据报道，三星SDI和LG能源解决方案公司已经完成了“4680”电池样本的开发。“4680”是特斯拉去年首次推出的电池，这两家韩国电池公司显然正试图赢得特斯拉的订单。

LG能源在去年的一次电话会议上也暗示要开发4680电池。LG能源后来宣布计划投资超过5万亿韩元，到2025年在美国新建至少两家电池工厂，生产袋状和“圆柱形”电池以及储能系统电池。

LG能源目前为中国制造的特斯拉Model 3和Model Y汽车供应2170个电池。LG计划的供应时间为2023年，正在考虑从美国和欧洲的工厂供应特斯拉。

 

亿纬锂能

关于4680电池，EVE主要走4680和4695的路线，其中4680是标准化电池，4695应该是车企的定制产品。

EVE和StoreDot的联合开发计划在2024年大规模生产4680电池。4680电池的20GWh产能将于2022年开工建设，并将小批量发货。它要到2023年下半年才能完全完工。

 

在4680电池的基础上，EVE对极、外壳、绕组芯和盖板进行了优化。为了应用CTP和CTC，正极和负极在同一侧，并且电气连接和泄压通道是分开的。

高强度外壳用于确保电池的强度并减少电池的膨胀。与传统的圆柱形电池相比，全极耳的结构将阻抗降低了10倍，并提高了热导率。

盖板采用高效通风设计，可快速卸压。从这些优化设计来看，亿纬锂能与特斯拉想要打造的4680圆柱形电池有本质区别。

 

比克

比克电池是中国圆柱电池领域的第一供应商，拥有小圆柱、大圆柱和正方形三条平行线。其中，在4680电池产能规划方面，比克电池郑州工厂旁边的工业园土建工程已基本完成，这条生产线将于明年下半年正式入厂。

预计比克将在未来两年内实现4680电池的量产。其中，首批量产线将落户郑州第二工厂，整体产能为15Gwh。如果与车厂的合作达到平台指定阶段，单个平台的产能预计将超过10Gwh。

比克在2021年3月举行的中国国际电池技术展览会上表示，正与客户合作开发4680全标签电池。目前，比克的4680电池主要是与OEM联合定制和开发的。

比克电池首席科学家林健博士透露，比克电池的46X0系列大型圆柱形电池覆盖80毫米至120毫米，其中4680电池预计将在2023年量产。

在比克的理解中，4680电池并不局限于4680，高度可能是90或100毫米，但它更倾向于4680的尺寸，因为如果业内大多数公司都生产4680电池，更好的是标准化，但也有利于推广。

同样，比克也在4680电池上部署了全接线片技术，高端车型的全接线片大圆柱电池将成为比克汽车电气应用领域的核心产品。

 

宁德时代

宁德时代目前已经批量生产了两个大型圆柱形电池，两个电池的尺寸都是34（直径）*200（高度）mm。

根据这个尺寸，制作了两种不同的磷酸铁锂电池，并在红光MINI和QQ冰淇淋型号中使用。

据悉，宁德时代还在开发一个4680电池项目，项目名称为“Golden Hoop Bar”。该公司计划在4680电池上生产8条线路，总发电量为12GWh。目前，宁德时代在两轮车领域的4680电池已经下线应用。

宁德时代已与上海市政府签署合同，将在临港建设一家超级电池工厂，该工厂将生产特斯拉的4680电池，这意味着宁德时代将很快成为特斯拉全球最大的动力电池供应商。

 

国轩高科已经应用了几种不同于21700和18650的大型圆柱形电池，尺寸为32*135，功率范围为38Wh至50Wh。

 

 

国轩于2021年 8月披露了4680圆柱形电池的一些信息，并将其细化到结构设计阶段，但尚不清楚将采用哪些技术以及是否有相应的产能布局。

 

蜂巢能源

蜂巢能源在2021上海车展上展示了23Ah 4680电池，NCM正极，计划能量密度为235Wh/kg，纯电动汽车的循环寿命高于1200倍。

 

 

此外，华晨宝马将参与其4680电池的研发。

 

三星电机

最新消息显示，三星SDI已在其位于忠清南道天安的工厂开始试生产下一代4680电池，目前正处于最终确定新产品标准的最后阶段。该产品类似于4680电池，但具体规格尚未确定。

对于这款4680电池，三星SDI计划在马来西亚、匈牙利和美国增加工厂。除了赢得特斯拉的订单，三星SDI和现代也在开发下一代圆柱形电池，其尺寸大于21700，但小于4680，主要用于混合动力汽车。

 

远景

远景还拥有4680电池布局，目前正处于实验验证阶段。

 

力神

力神也在2021上海车展上展示了相应的样品，目前尚不清楚其达到了哪个阶段。

 

除上述公司外，4680电池在单体容量、输出功率、成本等方面的优势正在吸引更多电池公司加入，促使4680电池技术的转型升级，进一步推动4680电池的量产进程。

 

4680电池影响行业格局

从量产时间来看，4680电池的真正量产可能仍在2023年。但可以看出，一方面，日本和韩国公司正在争夺特斯拉的供应权，松下有望获得供应份额。

另一方面，中国各大领先电池公司的研发和生产将有助于圆柱形电池重返电动汽车赛道，并提高圆柱形电池的市场份额。现在许多中国锂电池公司都有良好的业绩。您可以查看我们的中国十大锂离子电池制造商文章，供读者了解更多关于中国锂电池公司的信息

从配套产业链来看，4680电池的核心创新技术是：无极耳模式、干电极技术、硅基负极的应用。随着量产的加速，4680电池将带动产业链上设备和材料的迭代升级。

在正极材料方面，根据各电池厂公布的计划，4680电池目前以高镍为主。2021，三元锂电池起火事情频发，市场担心LFP会完全取代NCM，而4680则进一步推动高镍和超高镍的发展。