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方形堆叠电池会取代大型4680电池吗

文章来源:本站 人气:287 次 发表时间:2023-03-16

 

在特斯拉效应的推动下,4680大电池已成为新兴电池技术发展的主流之一。目前,包括宁德时代、亿纬锂能、远景动力和海辰储能科技在内的电池公司也在专注于大型圆柱形电池的制造和批量生产。要了解更多信息,您可以参考世界上排名前10的4680电池制造商

同时,引领了中国动力电池公司的全球电池创新,也开辟了电池技术发展的另一个新兴方向——“细长电池+堆叠工艺”。

回顾方形堆叠技术的发展历史可以追溯到2018年,当时新成立的蜂巢率先实现了方形外壳电池制造的堆叠工艺,并引入了汽车标准,从而开启了动力电池堆叠时代。

 

特斯拉4680电池

 

目前,在中国乃至世界前十大动力电池公司,方形叠片已成为行业的普遍共识和主流选择。以方形路径为主的比亚迪(刀片)、蜂巢(短刀片)、宁德时代(一站式电池和全标签堆叠电池)、亿纬锂能(LF560K储能电池)和欣旺达(SFC48增压电池)正在逐步采用堆叠工艺。

 

欣旺达SFC48电池

 

与大型4680电池一样,方形堆叠电池也涵盖了电力、储能和快速充电等多种应用场景。两条不同的技术路径,未来在不同的应用场景中也将展开竞争。

 

方形堆叠产能激增

功率场

与仍在预规模量产中的大型4680电池相比,方形堆叠电池在市场渗透率和扩张率方面更快。

 

方形堆叠产能激增

 

行业专业人士担心,主要销售方形电池的蜂巢、宁德时代、比亚迪和其他电池公司在新的扩产项目中不断增加堆叠设备采购的比例。可以假设,方形堆叠电池的生产能力正在快速增长。

其中,宁德时代的生产基地、部分生产线生产一站式(“OS”)电池、大型4680电池、两条产品线叠加设备采购需求旺盛。

 

宁德时代一站式电池

 

在市场方面,最近,零跑C01 2023款舒适版由宁德时代 L300系列磷酸铁锂电池支持。目前,宁德时代采用全标签堆叠技术的L300系列产品已大规模生产,以支持安全系统、广汽三菱 Attuko、 合创Z03/A06、长安Lumin等车型的产品。

 

宁德时代L300电池

 

此外,蜂巢的新操作系统产品也使用堆叠技术。其主要操作系统产品线磷酸铁锂电池也将于今年第一季度投产。

蜂巢的新产能扩张主要基于“短刀”。目前,蜂巢的L600短叶片磷酸铁锂电池已经支持GWM的一些型号。

在第三个电池日,蜂巢发布了基于超高速堆叠技术3.0的飞行堆叠技术和基于短刃电池LCTP3.0的Dragon Scale Armor。

 

蜂巢L600电池

 

该电池将安装在2023款生产车型上,包括2023年10月的一辆SUV和2023年十月的一辆轿跑车。

比亚迪在许多地方的工厂都是刀片电池基地,主要使用堆叠电池工艺。

 

储能领域

除了电力领域,方形堆叠芯片在储能市场的应用也在加速启动。

目前,比亚迪的储能电池主要是方形堆叠的。比亚迪也曾公开表示,未来刀片电池将应用于储能产品。

亿纬锂能发布的新一代LF560K超大电池通过突破性的堆叠工艺,解决了LF560K储能电池在电子导电性收集设计和可生产性方面的技术问题,预计将于2024年第二季度开启全球交付。到2025年,该公司预计将实现100GWh的储能电池生产能力。

 

亿纬LF560K电池

 

综合来看,宁德时代采用堆叠工艺的新一代产品的大规模生产、蜂巢全区域短刀片战略以及比亚迪全系列应用刀片电池战略,都表明堆叠片材路径已成为许多头部动力电池制造商的主流选择,随着堆叠工艺的渗透率不断上升,细长方形堆叠电池的应用比例有望成为市场的主流。

业内预测,到2025年,全球对细长方形堆叠电池的需求预计将超过1000GWh。

 

方形堆叠工艺效率的飞跃

方形堆叠电池能够比大型4680电池更快地推向市场的主要原因是堆叠技术的飞跃性突破。

从电池堆叠技术的进步来看,蜂巢从一开始就专注于堆叠工艺技术,以突出差异化的竞争路径。

 

方形堆叠工艺效率的飞跃

 

2019年,蜂巢率先在方形电池生产中引入高速堆叠技术,开启了动力电池堆叠时代,随后采用45度旋转高速堆叠工艺,实现0.6秒/片的单站堆叠效率。

此后,蜂巢持续推动高速堆叠技术升级,并于2020年创新推出了单站堆叠效率0.45秒/片、同时堆叠两片的高速堆叠工艺2.0,使堆叠电池的生产效率得以快速提高。

2022年,蜂巢发布了第三代高速堆叠技术——“飞行堆叠技术”,该技术集成了多切割和多电池堆叠技术,堆叠效率达到0.125秒/电池,与第二代的0.45秒/电池相比增长了200%以上,同时,该设备的单位占地面积同比减少了40%以上。

2019年,宁德时代将推出首个全标签堆叠技术。应用该技术的电池产品具有高能量、长寿命和全天候的特点,从根本上解决了线圈结构产品R角锂沉淀的安全风险。

2020年,宁德时代将改进工艺,推出“DBW”全标签技术,消除了凸耳模切工艺,避免了设计中的模切残留物等缺陷,从而提高了凸耳胶的强度。该电池组可以实现全组三元锂电池的无火化。该平台也成为业内首个在整个三元针刺包中实现无火的系统平台。

 

宁德时代是中国锂离子电池制造商的首选

 

目前,亿纬锂能在堆叠技术的突破方面也大放异彩。其3.0堆叠技术可以实现0.2秒/芯片的最终堆叠速率,与CTT技术相匹配,得益于更大的电极面积,单个堆叠设备的容量可以达到1.3GWh。

 

结论

可以看出,动力电池公司正在不断打破堆叠工艺带来的限制,在提高生产效率和产量、提高产品性能质量方面不断创新和推进。

相信在不久的将来,新兴电池技术的发展将有更多令人惊讶的突破。

 

 

 

 

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