目前大圆柱电池整体的水平基本上都处在从设计验证阶段到量产的一个筹备的阶段。樊文光预计,快的话从今年下半年开始将有越来越多的电池厂走进量产的行列;2026年,大圆柱电池会作为一个成熟产品铺开;2030年,基本上就会形成一个标配。

回首过去,新能源汽车产业实现超预期增长,在2022年,我国新能源汽车产销连续8年位居世界第一,市场渗透率达25.6%,提前3年实现2025年25%渗透率目标。

比克电池副总裁樊文光博士

比克电池副总裁樊文光博士 来源:企业供图

“业内普遍预测到2035年,电动车将占全球汽车销售的50%,这也意味着电动车将逐步深入到燃油车的腹地市场,作为代步车和家庭主力车,但在这之前,与燃油车相比,电动车还存在着安全性、续航里程、充电能力、保值率等方面的短板,制约着产业进一步的推进。”4月2日,深圳市比克动力电池有限公司(以下简称“比克电池”)副总裁樊文光博士在与电池网交流时表示,“解决这些痛点,整车厂和动力电池厂联合给出了方案,即大圆柱电池。”

既要又要还要 大圆柱电池堪当大任

要安全、要续航、要快充、要降本、要兼容……满足“既要又要还要”的消费诉求,对当前电池技术而言确实是一道难题,而大圆柱电池正一步步在探索中给出答案。

安全方面,樊文光指出,圆柱形是最好的压力容器,锂电池的内部因为极片的膨胀和逐渐产气,也是一个高压力的内部环境而且压力还会逐渐升高,尤其越高能量密度这种问题会更凸显。因此,随着化学体系能量密度的逐渐提升,电芯的形态就会逐步向圆柱形靠拢。而大圆柱电池则是在技术进步的背景下,对安全、成本、性能再平衡的产物。

续航方面,樊文光介绍,续航主要是由电池的能量密度和整车层面的能量效率来决定的。能量密度上,圆柱电池可以适应目前所有的化学体系,包括能量密度最高的半固态和全固态体系。能量效率上,除了高能量密度电池有相对低的自重,大圆柱普遍采用的全极耳技术带来极低内阻,使得欧姆热和散热所需的能耗都大大降低,从而使相同装机电量下可以提供更长的续航。低温问题上,采用低阻抗结构,以及比克原创的低温电解液技术,可以使大圆柱电池在低温下依然能提供和常温相比不打折的续航。

成本方面,樊文光称,目前很多主材都没有达到规模化,同时结构件也相对贵一些,除此之外,大圆柱电池高效率、高良品率、高一致性带来的最低加工成本,以及行业规模化标准化使得在车企端可以通过平台共用以及升级迭代,都是成本的优势,会带来可观的潜在成本节省。

快充方面,樊文光表示,比克电池化学体系要有足够高的能量密度,同时在体系和结构设计上有相应的加持,在充电策略上也是非常重要的课题。比克在大圆柱快充布局上具备前瞻性,2021年交付给客户的电池,通过各方面的优化,已经达到从10%-80%的电量快充仅需12分钟。值得一提的是,比克在快充的水平已经达到了一个非常先进的程度,一般来讲低温下是不能快充的,但在零下20度的状态下比克电池也可以在15分钟之内把电池充到80%。

“大圆柱动力电池正牵动电动车产业链全局,助推迈入700-1000公里续航的电动车发展新纪元。”在樊文光看来,下一代电动车要彻底替代燃油车,必须在各项关键指标上至少与燃油车相当,之后降低经济成本和环保成本逐渐成为最关键的课题,而大圆柱电池是目前为数不多能把这个逻辑跑通的方案。

在2022年,据比克已收到的客户需求结合行业信息,樊文光判断,到2025年,大圆柱电芯占全球动力电池市场份额30%以上,超过2021年全球动力电池总需求量。樊文光分析称,2023年,车企、动力电池制造商、上游材料及设备供应商都在有序地推进新能源汽车产业发展,整体发展维持乐观预测。

赛道呼朋引伴 大圆柱电池何时量产

目前来看,车企方面,在北美,已经有Tesla、通用等至少4家车厂;欧洲有宝马等至少3家;国内蔚来、江淮等至少6家车厂明确立项了未来基于大圆柱的电动平台,且其中有不少车企高端产品线全部采用大圆柱。

电池方面,全球超10家动力电池头部企业正在研发大圆柱,其中处于顶尖水平的企业生产效率已达到300PPM,良率达到90%以上,单线年产能高达10GWh。

樊文光还提到,大圆柱电池主要难点在于装配,前段制片、后段的化成都和传统的圆柱和方壳差不多,挑战点比较多的地方就是在装配环节,如何把卷芯,还有壳盖里面的内部元器件更高效更高速更可靠地装配起来,目前来说,挑战比较大。

从各家发布的进展来看,目前大圆柱电池整体的水平基本上都处在从设计验证阶段到量产的一个筹备的阶段。樊文光预计,快的话从今年下半年开始将有越来越多的电池厂走进量产的行列;2026年,大圆柱电池会作为一个成熟产品铺开;2030年,基本上就会形成一个标配。

大圆柱电池赛道呼朋引伴,2030年会形成标配?

根据比克电池产品战略,公司将推出代表性首代产品,于2024年开始量产,其能量密度将达280Wh/kg以上,同时支持4C快充,这个高性能路线首先会向着轻量化和化学体系持续优化的方向迭代,达到300Wh/kg以上,同时会在3年内,推出能量密度超过330Wh/kg的准固态产品。此外,为了满足经济型市场的需求,比克电池也会结合圆柱电池兼容性好的优势,同步推出相同平台的低成本系列。

产能上,今年1月28日,比克电池官宣其全新大圆柱电池生产基地正式落户江苏常州,项目计划总投资130亿元,总占地面积450亩,规划建设30GWh大圆柱电池生产线及国际化研发中心,实现100%的绿色能源使用。目前,公司常州工厂正在准备上量产级别的工程验证。

结语作为满足消费者既要安全、又要续航、还要降本等诉求的六边形战士,大圆柱动力电池被认为未来在中高端市场将占据一席之地,助推新能源产业高质量发展,助力电动汽车取代燃油车。“心诚求之,虽不中,不远矣。”相信不久的将来,在各个环节共同发力下,大圆柱电池将呈现一番盛况。

[责任编辑:张倩]

免责声明:本文仅代表作者个人观点,与电池网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性,本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。涉及资本市场或上市公司内容也不构成任何投资建议,投资者据此操作,风险自担!

凡本网注明 “来源:XXX(非电池网)”的作品,凡属媒体采访本网或本网协调的专家、企业家等资源的稿件,转载目的在于传递行业更多的信息或观点,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理、删除。电话:400-6197-660-2 邮箱:119@itdcw.com

电池网微信
圆柱电池
比克电池
大圆柱电池