大圆柱电池复兴风云:奔驰、比亚迪也参加,主打场景大不同     DATE: 2023-11-30 07:01:24

继特斯拉  、大圆打场宝马之后,柱电梅赛德斯奔驰、池复驰比比亚迪也显现了对大圆柱形电池的兴风大志 。

11月16日,云奔亚迪也参在于广州车展期间举行的加主景2023梅赛德斯-奔驰科技立异日上  ,奔驰在中国商场初次展现了 Vision One-Eleven概念车 。不同


据介绍,除了选用高功效电驱系统、柱电轴向磁通电机,池复驰比高功效液冷圆柱形电池也将用于这款概念车型 。兴风奔驰官方表明  ,云奔亚迪也参圆柱形电池的加主景化学成分会有很大的立异,现在公司正与一级方程式团队严密协作,不同对其进行开发和完善。大圆打场

可巧也是在同一天 ,国内电池资料商金杨股份回复投资者表明 ,公司本年下半年最初向比亚迪小批量供给46系列电池精细结构件 。更多的网上信息也让比亚迪46系大圆柱电池进一步现真身 。

动力电池依照形状区分可分为方形、软包 、圆柱。自2020年特斯拉发布4680大圆柱电池掀起圆柱浪潮以来 ,大圆柱电池的阵营日益壮大。紧随特斯拉之后的车企包含宝马 、通用、沃尔沃 、Stellantis 、岚图 、保时捷 、蔚来等  。

在此之前 ,奔驰的电动车型首要选用的是宁德年代的方形电池和韩国企业SK on的软包电池,而比亚迪的方形刀片电池则覆盖了其全套车型,并应用于部分储能产品 。在电池的功效和落地场景上 ,这两家企业瞄准的大圆柱电池不尽相同。

奔驰的大圆柱:高功效硅基负极 ,先用于跑车 。

奔驰方面关于电池的介绍惜字如金——“化学成分会有很大的立异” 、“高功效液冷”、“与一级方程式车队协作”。在本年6月梅赛德斯奔驰初次发布Vision One-Eleven时,公司首席技术官Markus Schäfer也表明 ,电池的高功效化学资料遭到F1启示 。


一位国内头部电池企业相关担任人向汹涌新闻记者介绍 ,所谓 “化学成分会有很大立异”,或意味着电池将协作8系或9系高镍三元正极资料和硅基负极资料 ,而未来正极资料也有或许进一步运用富锂锰基资料。

在大圆柱电池的研制上跟一级方程式团队协作的缘故 ,该担任人猜想  ,“这或许是因而跑车关于电池的功效要求更高,而圆柱形电池在满意这些功效方面更有优势 。”。

“相关于方形电池形状 ,圆柱形电池关于新资料的适应性会比较好 ,电池在充放电过程中不容易发生胀大等副反响。”这位人士表明。

另一位世界知名车企担任电池研制的人士也对汹涌新闻记者指出 ,硅基负极或许会是奔驰的大圆柱电池发力要点 。

值得注意的是 ,特斯拉在发布4680大圆柱形电池时声称负极要运用硅,但在现在特斯拉现已完结量产装载于MODEL Y的4680电池中,依然选用的是传统的石墨负极 。据了解,特斯拉将在其第二代4680电池中 ,最初少量运用硅基负极资料。

相关于现在干流的石墨负极,硅资料具有的理论比容量是石墨类的10倍多 ,此外,硅基负极因而不存在析锂危险,快充功效优异。

不过,硅基负极资料在嵌锂过程中 ,存在体积胀大严峻(硅在与锂发生合金化反响时会发生严重的体积胀大,胀大率最多可达300%) 、资料导电性差 、初次库伦效应低和循环功效等问题,资料需求进行预锂化  、纳米化 、碳包覆等改性处理,制作工艺杂乱 ,现在职业仅少量企业把握了相关工艺 。

据了解 ,在2019年 ,奔驰与电池资料草创公司Sila树立战略协作伙伴关系。Sila方案将硅负极电池进行商业规模化,运用其硅基负极的新电池能量密度将进步20-40%,然后使得电池在相同的空间内贮存更大的能量。

跟据Sila公司网站介绍 ,公司的硅基负极资料“Titan Silicon”可以有效地按捺胀大  。“在运用寿数结束时,彻底运用Titan Silicon硅基负极的电池最多胀大6%,与石墨负极电池类似 。”在彻底取代石墨的情况下 ,运用Titan Silicon的电池体积能量密度进步了20% ,循环次数超越1100次(容量坚持80%)。


不仅如此,在不献身循环寿数和安全性的情况下 ,新电池可以在20分钟内从10%充电到80% 。该方案可应用于方形、圆柱  、软包在内的全部一种电池方案。

据介绍 ,Sila坐落华盛顿州摩西湖的制作工厂已完结新设备的开发 ,Titan Silicon硅基负极方案于2024年下半年最初量产,在2025年首先应用于奔驰的EQG电动车型  。


但值得注意的是,也有业内人士对汹涌新闻记者指出,因而资料的特殊性和工艺的困难,彻底运用硅基负极的大圆柱电池“短时间内很难大规模量产,或先用在跑车 。” 。

比亚迪的大圆柱——磷酸铁锂平价道路,先用于储能 。

本年上半年曾有风闻,比亚迪十分重视大圆柱电池 ,董事长王传福“亲身建了个作业群研讨大圆柱电池”。

7月18日,“比亚迪收购与供给办理”大众号发布“比亚迪集团拟对2023年大圆柱电池全自动烘烤线设备实施供给商揭露招募”的音讯,证明了比亚迪已布局大圆柱电池 ,且现已发展到必然阶段。

此外 ,比亚迪全资子公司弗迪电池于10月宣告,其在9月与LG签署“战略协作备忘录”  。本次协作中,弗迪电池携消费类电池产品LFP 4680 ,将与LG协力打造面向欧美商场的竞争力产品 。未来 ,两边将在家庭储能、机器人及其它智能家居范畴打开深度协作 。

11月3日,金杨股份表明  ,其46系列大圆柱封装壳体现已小批量供给比亚迪,首要应用于储能产品。

现在 ,从网上现已泄漏出来的部分信息来看,比亚迪的46系大圆柱电池都选用磷酸铁锂资料 ,有两个高度 ,FC4680P高度为80MM,额外容量为15Ah,FC46120P高度为120MM,额外容量为25Ah 。两款电池的循环次数大于2000次(70%DOD) ,充电适用温度是0—55摄氏度,放电适用温度是-20摄氏度—60摄氏度。



此外 ,在电池顶部的小插头(正极点周围)有一个防爆阀 。


从能量密度来看,电池单体能量密度为129Wh/kg,跟干流的车规级电池功效有必然不同(干流车规三元电池能量密度为250Wh/kg,车规级磷酸铁锂电池能量密度为180Wh/kg),落在储能用磷酸铁锂电池能量密度(100Wh/kg—150 Wh/kg)范围内。

值得注意的是,有业内人士向汹涌新闻记者指出,在相同化学资料的条件下,相关于方形电池,圆柱形电池在能量密度方面并不特别占优势,但其热扩散效应好,出产一致性高 ,安全性理论上更高。

数据显现 ,到2023年4月 ,国内外布局大圆柱电池企业超50家,其间GWh等级产能方案企业超15家,全球大圆柱电池产能方案算计已超350GWh 。

但现现在方形依然是干流。2022年,中国商场动力电池装机量约为302.3GWh ,其间方形电池装机273.9GWh,占比90.6% 。

此外 ,不少业内人士指出 ,大圆柱电池功效制作上还存在不确定性 ,集流盘和极柱、集流盘与壳体/底盖的焊接也是一大扎手难题;在功效方面要彻底完成其潜力 ,还需求在接连快充循环方面 、高温存储方面持续下功夫。

另据汹涌新闻记者了解到 ,有宁德年代的相关电池担任人就以为 ,大圆柱电池在现在的工艺上还不适合做超快充,因此顶盖的焊接工艺不太安稳,大功率充放电不安全。在热量操控上  ,圆柱电池包运用的蛇形水冷管也不如麒麟电池的水冷板操控更均匀。

但不管困难怎样,未来大圆柱电池“经过结构立异与资料系统,完结更高效制作、更高功效、更低成原本满意电动化的需求 ,毫无疑义是职业的重要技术途径之一 。”   。