大圓柱電池“風(fēng)起”
新能源汽車正在超預(yù)期地替代燃油車。乘聯(lián)會數(shù)據(jù)顯示,2022年中國新能源乘用車滲透率達(dá)到27.6%,較2021年提升12.6個百分點(diǎn),未來新能源車滲透率仍會快速提升。
有一個對比是,2020年中國國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,2025年,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右。
顯然,這一目標(biāo)已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn),而2025年新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的50%已是市場主流聲音,更有激進(jìn)者認(rèn)為2025年新能源乘用車占比達(dá)70%。
不過,在性能方面,新能源汽車對標(biāo)燃油車仍然存在短板,電池安全、里程焦慮和充電不便等問題仍影響著消費(fèi)者決策,而在現(xiàn)有平臺基礎(chǔ)上提升電池性能又會對安全性、成本提出挑戰(zhàn)。
樊文光博士表示,從電動車和動力電池的開發(fā)思路來看,下一代電動車要徹底替代燃油車,必須在各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上至少與燃油車相當(dāng),在那之后降低經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)保成本的權(quán)重就會越來越大,逐漸成為最關(guān)鍵的課題。
樊文光博士稱:“大圓柱電池是目前為數(shù)不多能把這個邏輯跑通的方案。”
例如,在市場最為關(guān)注的安全方面,圓柱體是最好的壓力容器,圓柱電池可提供全生命周期最佳的安全性。
快充“最優(yōu)解”
除了安全性,里程焦慮、充電不便也是影響新能源汽車市場接受度的挑戰(zhàn)。在這方面,比克電池的解決方案是推出4C充電。
通常,電池的充放電倍率用C來表示。對于充電,4C表示在給定的電流強(qiáng)度下,充滿電池400%的電量需要1個小時,也即在給定的電流強(qiáng)度下15分鐘電池能夠完全充電。
4C是目前兼具性能提升和電池技術(shù)承受能力的最優(yōu)解。一個理論是,快充的核心在于提高整車充電功率,提高充電功率主要兩種方式,加大充電電流或者提高充電電壓。
提高電流會導(dǎo)致充電電纜笨重、傳導(dǎo)熱損失平方級別增長,
連接器、電纜、電池的電連接、母線排等的電阻都會發(fā)熱。
提高電壓是更好的解決方案,800V高壓平臺應(yīng)運(yùn)而生。
據(jù)了解,800V高壓系統(tǒng)以低成本和高效率系統(tǒng)獲得眾多集團(tuán)和品牌青睞,海外大眾集團(tuán)、奔馳、寶馬、現(xiàn)代起亞等,國內(nèi)比亞迪、吉利、極狐、現(xiàn)代、廣汽、小鵬等均重點(diǎn)布局800V高壓平臺。
比克電池支持4C充電的大圓柱電池,與800V高壓平臺無比契合。
樊文光博士表示,快充能力的本質(zhì)是能量密度的一個兌換,“快充性能雖然需要很多的化學(xué)體系設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來加持,但一個電池如果要設(shè)計(jì)到快充趨向,需要比如說把極片涂得很薄,里面要添加很多的不提供容量的添加劑,這些其實(shí)都是對能量密度的侵占。”
樊文光博士進(jìn)一步指出,“快充的前提是要保證我們的化學(xué)體系有足夠高的能量密度,同時這個電池也需要有足夠好的承載能力,能夠把高能量的化學(xué)體系裝載起來。所以快充做得好的企業(yè),一定是在能量密度這一塊做得很好的,設(shè)計(jì)上把一部分能量密度兌換成快充性能。”
比克電池有著將一部分能量密度轉(zhuǎn)換為快充的底氣,因?yàn)楸瓤耸菄鴥?nèi)第一家量產(chǎn)高鎳三元正極的企業(yè),同時也是第一家實(shí)現(xiàn)負(fù)極摻硅技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)。
基于此,比克支持4C快充,能量密度仍超過280Wh/kg、可上探至330Wh/kg的大圓柱應(yīng)運(yùn)而生,助推邁入700公里-1000公里續(xù)航的電動車發(fā)展新紀(jì)元。
比克大圓柱電池即將規(guī)?;慨a(chǎn)
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中,前沿技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)需要足夠且優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)能承接。2023年1月28日,比克電池官宣其全新大圓柱電池生產(chǎn)基地正式落戶常州,項(xiàng)目計(jì)劃總投資130億元,總占地面積450畝,規(guī)劃建設(shè)30GWh大圓柱電池產(chǎn)線及國際化研發(fā)中心,實(shí)現(xiàn)100%的綠色能源使用。
樊文光博士介紹,比克大圓柱電池的生產(chǎn)效率可以達(dá)到一分鐘能下線300顆,良品率也達(dá)到了90%以上。與之相比,業(yè)內(nèi)總體水平為一分鐘能下線120顆。
樊文光博士解釋,“不要因?yàn)楹?00PPM對比,就覺得120PPM沒有那么了不起了,因?yàn)榇髨A柱電池單顆電量可能就超過100Wh,哪怕是120PPM的設(shè)備,一條產(chǎn)線的產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到5-6個GWh,成本和生產(chǎn)效率的提升都是非??捎^的。”
據(jù)了解,根據(jù)當(dāng)前市場對大圓柱電池的需求,比克具有代表性首代產(chǎn)品將于2024年開始量產(chǎn),能量密度將達(dá)280Wh/kg以上,同時支持4C快充。與此同時,比克的大圓柱電池高性能路線還將向著輕量化和化學(xué)體系持續(xù)優(yōu)化的方向迭代,達(dá)到300Wh/kg以上,同時會在3年內(nèi),推出能量密度超過330Wh/kg的準(zhǔn)固態(tài)產(chǎn)品。
此外為了滿足經(jīng)濟(jì)型市場的需求,比克電池也會結(jié)合圓柱電池兼容性好的優(yōu)勢,同步推出相同平臺的低成本系列。
總結(jié)
在當(dāng)前的市場上,公開宣布會采用大圓柱電池的車企,在北美市場已經(jīng)包括特斯拉、通用等至少4家;在歐洲也有寶馬等4家以上;在國內(nèi)市場則有蔚來、江淮等至少6家。
電池企業(yè)方面,目前研發(fā)大圓柱電池的企業(yè)也有10家以上。
作為先發(fā)企業(yè),比克最值得期待!