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新能源汽車持續(xù)加速，基本盤穩(wěn)定增長，在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和不斷提高的碳排放要求中進入新一輪的變革期。11月21日，高工鋰電年會上，比克電池許嚴(yán)博士在主題演講中分享了對當(dāng)下全球電池變革的思考與中國電池企業(yè)的應(yīng)變之策。
許嚴(yán)博士表示：“技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求呈現(xiàn)出‘從有到好’的趨勢，終端應(yīng)用企業(yè)，尤其是一線車企，對電池提出了‘既要又要還要再要’的嚴(yán)苛要求，高安全、高能量密度、快充性能和低成本缺一不可，需求持續(xù)加碼。”
在此趨勢下，圓柱電池將憑借標(biāo)準(zhǔn)化程度高、安全性高及高能量密度和倍率等性能發(fā)揮出色等特點，獲得更高的市場占比，其中大圓柱(包括 3 系、4 系、6 系等) 將是圓柱電池市場未來大幅增長的核心帶動板塊。高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示，2022 年中國圓柱電池出貨量 32GWh，同比增長0.7%。預(yù)計到 2030 年中國圓柱電池出貨量將達到 789GWh，未來 8 年復(fù)合增長率為 49%。
鋰電池的創(chuàng)新分為兩類：一類是材料體系的創(chuàng)新，一類是結(jié)構(gòu)工藝的創(chuàng)新。許嚴(yán)博士判斷，大圓柱電池在材料體系和結(jié)構(gòu)工藝上的雙重突破和創(chuàng)新潛力，將為其引領(lǐng)下一代新能源汽車電池發(fā)展，主導(dǎo)全球電池市場的新一輪變革奠定重要基礎(chǔ)。
“大圓柱電池普遍采用耐壓殼體，特別是采用了高強度鋼材之后，基本上可以使用目前市面上先進的材料體系，憑借更高的安全上限，大圓柱可以支持更高能量密度的化學(xué)材料體系，從磷酸鐵鋰到高鎳三元鋰，從液態(tài)電解質(zhì)到半固態(tài)電解質(zhì)以及全固態(tài)電解質(zhì)，大尺寸結(jié)構(gòu)也能夠容納更多的活性材料，進而提升電池的綜合性能”，許嚴(yán)博士介紹。結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新將圍繞著外殼材料、全極耳和封裝形式等展開，目前比克正在進行第三代大圓柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，對成熟、高速、低成本的結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)起更進階的挑戰(zhàn)。
除此之外，更高的生產(chǎn)效率也是大圓柱未來可期的關(guān)鍵。高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)數(shù)據(jù)，當(dāng)前 4680大圓柱電池生產(chǎn)效率在 50~150ppm，對比小圓柱電池，其單線產(chǎn)能提高 3~10 倍，導(dǎo)致其人工費用、固定資產(chǎn)等得到有效的規(guī)模攤銷，其生產(chǎn)制造成本約為小圓柱的 50-70%。隨著大圓柱技術(shù)不斷提升，其效率有望達 300ppm，單線年產(chǎn)能有望與方形相當(dāng)。由于大圓柱電池設(shè)備投資額小于方形電池，其大規(guī)模量產(chǎn)后制造成本有望略低于方形電池。
自2021年國內(nèi)首發(fā)4680全極耳大圓柱電池以來，比克電池在大圓柱技術(shù)研發(fā)上持續(xù)深耕，比克電池將推出代表性首代產(chǎn)品，預(yù)計于2024年開始量產(chǎn)，其能量密度將達280Wh/kg以上，同時支持4C快充，這個高性能路線首先會向著輕量化和化學(xué)體系持續(xù)優(yōu)化的方向迭代，達到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。
先進電池是我國雙碳戰(zhàn)略和電動中國戰(zhàn)略發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)，在交通、出行、儲能、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等各應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。高景氣和結(jié)構(gòu)性過剩的現(xiàn)狀下，持續(xù)開發(fā)新電池技術(shù)，對推動產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展至關(guān)重要。如許嚴(yán)博士所說，材料和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新將奠定大圓柱電池作為新能源產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的重要階段。
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