2023年以來,大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出提速、提質(zhì)兩大特征。
其一,大圓柱電池大規(guī)模量產(chǎn)新節(jié)點(diǎn)到來。
2023年6月,特斯拉第1000萬塊4680電池下線;10月,特斯拉宣布其4680電池產(chǎn)量突破2000萬塊。這意味著,特斯拉在過去四個(gè)月的生產(chǎn)速度已達(dá)到了250萬塊/月,4680電池的大規(guī)模量產(chǎn)已進(jìn)入新的階段。
其二,電池企業(yè)重金、加速布局大圓柱電池的同時(shí),上游設(shè)備企業(yè)的協(xié)同作用也不斷發(fā)揮,助力提高良率。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI、寧德時(shí)代、億緯鋰能、比克電池、AESC等8家動(dòng)力電池企業(yè),截至2025年的大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃已超過600GWh。
巨大市場(chǎng)空間驅(qū)動(dòng)下,大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷提速。
為幫助產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)更好了解大圓柱市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì),把握市場(chǎng)機(jī)會(huì),高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)研究成果《2023年中國大圓柱鋰電池行業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》將于11月21-23日在2023高工鋰電年會(huì)【大圓柱技術(shù)沙龍】上首發(fā)。
屆時(shí),億緯鋰能、國軒高科、比克電池作為聯(lián)合主編,逸飛激光作為聯(lián)合編寫,深圳中基、海目星激光、互贏科技、烽禾升集團(tuán)等作為參與編寫企業(yè),共同見證藍(lán)皮書的發(fā)布。
當(dāng)前,國內(nèi)電池企業(yè)、裝備企業(yè)在大圓柱電池的布局上已取得顯著進(jìn)展。
其中,億緯鋰能在產(chǎn)品技術(shù)、產(chǎn)能建設(shè)和市場(chǎng)擴(kuò)展方面都已經(jīng)建立起了一定的優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)方面,億緯鋰能大圓柱電池已進(jìn)入C樣階段,已公布的良率達(dá)到92%。截止今年6月份,電芯下線數(shù)量達(dá)到100萬支,9月實(shí)現(xiàn)翻倍達(dá)到200萬支,大圓柱生產(chǎn)效率顯著提高。
生產(chǎn)效率提高的同時(shí),相關(guān)產(chǎn)能的規(guī)劃、建設(shè)和落地也在加速。自2022年底建成第一條大圓柱產(chǎn)線以來,億緯鋰能已在今年Q3實(shí)現(xiàn)了批量交付,目前產(chǎn)品裝車。
公司預(yù)計(jì),年底將新增2條大圓柱產(chǎn)線,合計(jì)20GWh產(chǎn)能,2024年下半年出貨規(guī)模會(huì)明顯增加,25年開始大規(guī)模生產(chǎn)記否。此外,億緯鋰能還規(guī)劃了沈陽、成都、匈牙利等地超50GWh產(chǎn)能的建設(shè)安排,以階段性滿足國內(nèi)外客戶需求。
基于上述進(jìn)展,億緯鋰能大圓柱電池已累計(jì)取得了海內(nèi)外客戶未來5年合計(jì)472.31GWh的意向性訂單。
此外,國軒高科也于去年年底展出其46系列三元圓柱電芯,能量密度均達(dá)到310Wh/kg。今年3月,國軒高科年產(chǎn)10GWh的4695新能源電池項(xiàng)目落地安徽合肥,大圓柱電池量產(chǎn)在即。
比克電池則在今年年初投資130億元建設(shè)常州生產(chǎn)基地,該基地包括大圓柱電池產(chǎn)線及國際化研發(fā)中心,建成后總產(chǎn)能為30GWh。根據(jù)規(guī)劃,比克未來將在海內(nèi)外擴(kuò)充80GWh的電池產(chǎn)能。
大圓柱電池體系的量產(chǎn),也對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備、材料體系等都提出更高的要求。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,46系電芯與2170電芯超過95%的良品率仍有一定差距。而影響46系電池良品率的主要因素在于,全極耳成型、集流盤焊接、激光封口、干法徒步等新生產(chǎn)工序的技術(shù)尚未完全成熟。
因此,隨著鋰電設(shè)備企業(yè)對(duì)產(chǎn)品和工藝進(jìn)行升級(jí),大圓柱電池的量產(chǎn)進(jìn)入攻堅(jiān)階段。
目前,逸飛激光、海目星激光、深圳中基、互贏科技、烽禾升等鋰電設(shè)備企業(yè)都針對(duì)大圓柱電池進(jìn)行了特定的設(shè)備工藝改革。
例如,逸飛激光已完成150-360PPM高速裝配線研發(fā),并實(shí)現(xiàn)同類產(chǎn)品客戶交付。公司圓柱全極耳電芯自動(dòng)裝配線的良品率為99.8%,在行業(yè)中處于領(lǐng)先地位。
具體來看,核心工藝系統(tǒng)上,逸飛激光在全極耳成型方面針對(duì)揉平和切折,提供了兩套不同的系統(tǒng);在集流盤焊接方面,可提供過脈沖激光焊和連續(xù)激光焊兩種設(shè)備路徑;電芯的封口設(shè)備也可選擇激光焊接封口或者機(jī)械封口。
海目星激光則推出了圓柱切卷一體機(jī)率先攻克工藝技術(shù)難點(diǎn),產(chǎn)能效率達(dá)到15PPM(極片長度5.5m),張力波動(dòng)≤±5%,激光切割速度1.5m/s(全極耳狹縫工藝)。
公司還突破性采用凹凸模設(shè)計(jì)的專利結(jié)構(gòu),對(duì)極耳進(jìn)行預(yù)折及撫平拍平(經(jīng)過多次角度逐級(jí)成型),并通過6維度DOE技術(shù)優(yōu)化,進(jìn)一步防止了極耳成型后產(chǎn)生翻折和倒插,保障了卷繞電芯的安全性。
深圳中基也開展了4680大圓柱電池的智能高速裝配線研發(fā),其首條交付的120PPM 4680智能高速裝配線,搭載了多項(xiàng)自主研發(fā)的革新技術(shù),使產(chǎn)線具有結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定,產(chǎn)品一致性好,效率、良品率和稼動(dòng)率高,故障率和能耗低等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)控和智能化、數(shù)字化生產(chǎn)。該裝配線整線品質(zhì)控制良率>99%,產(chǎn)能效率≥120PPM,稼動(dòng)率≥96%??蓮V泛適用于46系列(4680-46120)不同規(guī)格的大圓柱電池。
此外,還有互贏科技圓柱全極耳智能裝配線已成功交付,大圓柱注液機(jī)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨。公司可以為客戶提供兼容10-60直徑系列型號(hào)的圓柱電池裝配段全智能高速生產(chǎn)線。同時(shí),公司已具備50ppm-300ppm圓柱全極耳組裝線及包裝線的量產(chǎn)實(shí)力。
依托在高速星輪聯(lián)動(dòng)線技術(shù)、圓柱凸輪連續(xù)裝配技術(shù)、高精度激光焊接技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),結(jié)合先進(jìn)的智能制造工業(yè)4.0控制技術(shù),烽禾升目前已具備1PPM46系大圓柱中試裝配線、120PPM鋁殼大圓柱高速裝配線、240PPM鋼殼大圓柱高速裝配線生產(chǎn)能力。
高工產(chǎn)業(yè)研究院GGII預(yù)測(cè),到2025年大圓柱電芯預(yù)計(jì)會(huì)占30%以上的份額(約480GWh)。另據(jù)機(jī)構(gòu)測(cè)算,2025年4680相關(guān)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到46.50億元。在鋰電上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)的發(fā)揮之下,大圓柱產(chǎn)業(yè)化將進(jìn)一步提速。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:高工年會(huì) | 《2023年中國大圓柱鋰電池行業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》重磅發(fā)布
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