“當(dāng)前方形、軟包、大圓柱三種技術(shù)路線下，到2025年左右，動(dòng)力電池格局將趨于明朗。其中，采用高鎳三元正極和石墨+硅負(fù)極的大圓柱電池將充分滿足700km-1000km續(xù)航的市場需求，其核心指標(biāo)與燃油車無異，將成為首購車、主力車、豪華車的首選電池類型。”
深圳市比克動(dòng)力電池有限公司國際電芯開發(fā)部副部長潘慶瑞博士，在“Li+學(xué)社技術(shù)大講堂(第21期)”上作主題為《大圓柱趨勢下的產(chǎn)品路線和進(jìn)程》的報(bào)告時(shí)預(yù)判道。
4月13日，由電池中國網(wǎng)主辦、武漢逸飛激光股份有限公司承辦的“Li+學(xué)社技術(shù)大講堂(第21期)”在深圳舉辦。此次活動(dòng)的主題為“關(guān)注大圓柱——大圓柱電池材料創(chuàng)新與工藝難點(diǎn)”，主辦方邀請了相關(guān)院校專家和新能源整車企業(yè)、系統(tǒng)集成企業(yè)、動(dòng)力電池制造及設(shè)備、材料企業(yè)技術(shù)帶頭人，著重探討大圓柱電池在規(guī)模化量產(chǎn)“前夜”所面臨的挑戰(zhàn)及創(chuàng)新策略。
潘慶瑞從電動(dòng)車對標(biāo)燃油車的主要痛點(diǎn)分析指出，目前，電池?zé)崾Э厮鶐淼陌踩[患、車主的里程焦慮、充電不便和動(dòng)力電池使用壽命較短造成其保值率低等問題仍影響著消費(fèi)者的決策，而在現(xiàn)有以方形、軟包為主的動(dòng)力電池解決方案進(jìn)入新瓶頸期，亟待切入新一代技術(shù)。
在此背景下，頭部車企和電池企業(yè)普遍認(rèn)為，大圓柱電池是補(bǔ)齊新能源汽車短板的利器。
安全優(yōu)勢方面，潘慶瑞表示，“隨著動(dòng)力電池長期使用，電芯間不一致性呈加速惡化趨勢，木桶效應(yīng)逐漸凸顯。‘體質(zhì)’較弱的電芯和工況較惡劣的電芯易被過充、過放，導(dǎo)致電芯熱失控。相較方形、軟包電芯排布集中，一旦熱失控，很容易波及周邊電芯，而圓柱電芯的單向泄壓設(shè)計(jì)和模組中相對獨(dú)立/分散的排布，可以最大限度地減少危險(xiǎn)擴(kuò)散。”
技術(shù)迭代方面，潘慶瑞指出大圓柱電池所具備的三大優(yōu)勢：
一是大圓柱電池具備提高充電效率的潛力。10%-80%SOC可實(shí)現(xiàn)10-20分鐘快充，且系統(tǒng)能量密度有望提升到240Wh/kg-260Wh/kg，有效緩解車主充電等待焦慮;
二是低溫不“趴窩”。大圓柱電池可實(shí)現(xiàn)在零下30攝氏度仍有90%電池容量可用，解決低溫環(huán)境續(xù)航不足的痛點(diǎn);
三是日歷壽命超長，電池更保值。大圓柱電池總續(xù)航里程可超100萬公里，8年能量保持率仍超80%，將大幅提高目前電動(dòng)汽車保值率。
產(chǎn)品戰(zhàn)略布局方面，潘慶瑞分享了比克電池的大圓柱電池產(chǎn)品戰(zhàn)略。根據(jù)當(dāng)前市場對核心指標(biāo)比肩燃油車相關(guān)性能的大圓柱電池的需求，比克電池將推出代表性首代產(chǎn)品，該款大圓柱電芯能量密度將超過280Wh/kg，支持4C快充，預(yù)計(jì)將于2024年開始量產(chǎn)。該高性能電池路線未來首先會(huì)向著輕量化和化學(xué)體系持續(xù)優(yōu)化的方向迭代，目標(biāo)超過300Wh/kg，同時(shí)還將在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(huì)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產(chǎn)品。
今年1月，比克電池宣布其全新大圓柱電池生產(chǎn)基地落戶常州，規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)能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。
站在產(chǎn)業(yè)鏈角度，潘慶瑞還指出，大圓柱電池的規(guī)模化對上游材料和設(shè)備供應(yīng)也帶來更多機(jī)會(huì)，并分析了正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大主材，以及輔材、結(jié)構(gòu)件的新需求。
市場方面，目前，包括特斯拉、通用等在內(nèi)的至少4家北美車企，寶馬等3家歐洲車企，以及江淮、蔚來等至少6家中國車企，對于大圓柱純電平臺都已有明確意向或已有相關(guān)布局，而且部分車企計(jì)劃在其未來高端產(chǎn)品線將全部采用大圓柱電池。
“處于頂尖水平的企業(yè)生產(chǎn)效率已達(dá)到300PPM，良率超90%，單線年產(chǎn)能高達(dá)10GWh。”比克電池認(rèn)為，“基于旺盛的市場需求，在產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同努力下，未來大圓柱動(dòng)力電池將是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的重要一環(huán)。”
