今年以来,大圆柱电池订单和开工项目明显增多。今年年初亿纬锂能公告,其子公司亿纬动力获得一汽奔腾的大圆柱电池定点。亿纬锂能还发布公告,拟发行50亿元可转换公司债,用于扩展其大圆柱电池产能。
作为目前中国最大的46系列大圆柱电池供应商,亿纬锂能大圆柱电池早已量产。据悉,截至今年5月,亿纬锂能大圆柱电池装车量已超过6万台,单车最长行驶里程达到23万公里。
在此之后,今年5月斯莱克与烟台力华电源签署协议,双方将在46系列大圆柱电池零部件方面开展战略合作。紧接着6月,远景动力46系大圆柱电池产品在无锡工厂下线,首批已运至美国,供货宝马全球电动平台车型。
同是6月,LG新能源宣布与奇瑞汽车签署为期六年的46系列大圆柱电池供货协议,订单规模达8GWh,可供约12万辆电动汽车装载。据业内人士推测,该合同金额有望超过1万亿韩元,约合人民币53亿元。
8月初,贵州兆科能源大圆柱锂电池基地项目开工,产品主要应用于两轮车及储能领域。该项目总投资2.5亿元,位于贵州黔东南高新区,项目全面达产后将形成年产2GWh动力电池的规模化产能。
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众厂商加码产能
根据弗若斯特沙利文的数据,2024年全球46系列等大圆柱电池出货量达12.9 GWh,其预计到2029年将增至370.5GWh,年复合增长率达95.7%。而华泰证券的估算更乐观,其预计2027年全球大圆柱电池出货量就有望达到429GWh,对应总体市场规模将超过2000亿元。
目前众电池厂商都在加码大圆柱电池产能建设。据了解,亿纬锂能匈牙利项目已开工建设,预计将于2027年投产,规划产能为30GWh。该项目计划生产的主要产品为46系列大圆柱动力电池,将供货给德国宝马等欧洲客户。
近期,电池中国在调研走访时了解到,云山动力于去年启动了46系列大圆柱全极耳电池一期75PPM量产示范线建设,该线体为国内46系列大圆柱电池首条磁悬浮组装线,已于今年3月建成投产,年产能为1.5GWh。
“该产线创新型地采用全自动磁悬浮大圆柱组装线装备,以及快速浸润相结合的注液技术,打造极致快速制造周期,满足市场对高性能动力电池的迫切需求。”云山动力负责人向电池中国表示。
据蓝京新能源透露,该公司拥有40系、46系、66系等诸多大圆柱电池产品矩阵,目前已经建成嘉兴工厂一期1.5GWh产能,二期4.5GWh量产线正在筹建中,预计到2027年,该公司产能或将超过10GWh。
除了电池厂商外,不少结构件厂商也秣马厉兵,以期抓住大圆柱产能扩张的机遇。
据斯莱克透露,该公司将生产易拉罐的超薄金属成型技术及自动化工艺应用到电池壳生产上,其46系列大圆柱电池壳自动化产线,目前在为多家客户供样及小批量试生产。科达利也表示,该公司现已具备46系大圆柱电池结构件大规模量产及出货的能力,将根据客户需求配套生产。
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全极耳工艺日臻成熟
因为出众的性能,大圆柱电池受到到全球众多车企的青睐。截至目前,包括特斯拉、宝马、戴姆勒、大众、通用、沃尔沃、保时捷、蔚来、江淮、东风岚图等国内外众多车企,都已经将大圆柱作为重要的动力电池装配方案。
大圆柱电池具备天然标准化的优势,亿纬锂能动力电池研究院院长何巍指出,大圆柱电芯尺寸标准化,为整车的系统设计提供了巨大的便利。而且由于圆柱电池的结构特点,其全生命周期不会像方形电池那样,因膨胀而导致变形,这给整车的机械电气安全提供了可靠性设计空间。
而创新性的全极耳结构设计,让大圆柱电池的性能优势进一步凸显。早在2020年,特斯拉就披露其4680全极耳设计,引发全球众多企业对这一创新技术的关注。目前众多大圆柱电池生产厂商都在发力全极耳工艺。
“全极耳工艺直接利用整个集流体尾部作为极耳,并通过盖板结构设计,增大极耳传导面积及其连接处的连接面积,缩短极耳传导距离,能够有效抑制热量积累,并阻断热蔓延。”业内人士分析指出,还可以通过优化电池结构件、简化生产工艺流程等,提升电池标准化生产能力、降低成本。
值得注意的是,全极耳工艺在焊接和金属屑控制等方面难度大大增加,要发挥出理想的工艺效果并不容易,特斯拉就长期陷于良率不高的困境。不过,中国厂商在此领域已经取得重大突破。
据亿纬锂能披露,该公司全极耳大圆柱电池通过激光微米级焊接,将电子传输路径极致缩短,可显著提升生产效率与良品率。其大圆柱电池良率已从2023年初投产时的80%多,提升至目前约97%,达到国内顶尖水平。
另外,云山动力表示,该公司大圆柱电池采取薄型软汇流的设计形式,解决了汇流焊接工序炸孔、虚焊问题,焊接良率大幅提升。蓝京新能源表示,该公司的全极耳大圆柱电池采用领先的切叠工艺,具备更高集成度、更高一致性的加工特点,适用于实现高技术质量指标的电池产品。
如今,全极耳大圆柱电池技术和工艺正趋于稳定可用。业内机构认为,随着全极耳技术趋于成熟,带来大圆柱电池充放电倍率等核心性能的显著提升,也拓宽了大圆柱电池的应用领域。除了新能源汽车外,全极耳大圆柱的性能优势还很契合evtol、机器人等新兴市场,未来有望形成增量需求。
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