【能源人都在看|4680电池资料——电池技术升级( 四 )


【能源人都在看|4680电池资料——电池技术升级
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图:单晶化提升电池循环性能
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以5系为代表高电压单晶材料镍55电池 , 只采用了和NCM523相同的镍含量 , 就可实现NCM811的能量密度 , 并且有更突出的材料方面的热稳定性 , 成本比NCM811更低 。
图:镍55电池和NCM系电池成分对比
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5.34680电池正极趋势
4680电池实际有三种不同的正极材料:铁锂、镍锰铝、高镍 。
图:三种4680电池(铁锂、镍锰铝、高镍)运用产品
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5.3.14680电池目前以高镍方向为主
4680高镍版为Tesla目前主要方向 , 未来用在高续航的Cybertruck和Semi上 , 同时长续航和高性能版本的Model3和ModelY也可使用 。
5.3.24680电池镍锰版将紧跟高镍版
在4680高镍版技术成熟后 , 将研发4680镍锰版 , 将应用在中等续航ModelY及家用电池等产品上 。
5.3.34680电池未来也有可能使用铁锂正极
4680电池也有可能使用铁锂正极:Tesla电池发布会中 , 并未提及其循环性能 , 因为硅基阳极体积膨胀降低充放电次数 , 在镍锰版4680电池技术成熟后 , 铁锂版的4680电池大概率也可推出 , 应用于低价车型、能源储蓄电池中 , 主打高循环性能 。
电池型号从高镍版陆续到镍锰版最后到铁锂版的4680电池逐渐发展 , 会拉动相关材料的需求 。
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产业化进度
1、特斯拉在2020年率先发布 , 计划在2022年年底达100GWh的4680电池产能 , 2030年达3TWh 。
2、亿纬锂能在大圆柱电池方面布局较为领先 , 2021年已生产出4680和4695成品 , 并获得下游车企认可 。 此次规划的20GWh乘用车用大圆柱电池产能预计在2023年开始量产 。
3、松下计划2022年3月在日本开始试生产4680电池 , 4680电池产品开发的技术目标已基本实现 , 但大规模量产仍存在技术门槛 。
4、LG、三星、宁德、比克、蜂巢等电池企业也在研发中 , 大圆柱电池的应用会进一步推动高镍材料的发展 。
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结论
4680电池核心创新工艺为:大电芯+全极耳+干电池技术 , 增强了电池功率与安全性 , 提升了生产效率、快充性能 , 降低了电池成本 , 能量密度、循环性能有进一步的提升空间 。 目前技术难点在于全极耳的制作和焊接、干电极工艺 。 4680电池率先应用于高镍体系 , 预计2022年上半年特斯拉及松下开始量产 , 将带动高镍正极+硅碳负极+碳纳米管导电剂+大圆柱结构件+新型锂盐需求 , 对应龙头将受益;国内大圆柱电池亿纬布局领先 , 拟投20gwh产能 , 预计将于2023年放量 。
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来源:全国能源信息平台