鉅大LARGE | 點擊量:685次 | 2021年12月02日
21700 圓柱電池,究竟有何神奇之處?
早在2017年初,特斯拉就宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電芯開始量產(chǎn),特斯拉稱這款電池將在Gigafactory超級電池廠生產(chǎn),并強調(diào)這是目前可量產(chǎn)的圓柱電芯中能量密度最高且成本最低的產(chǎn)品。
隨后,國內(nèi)的公司紛紛涌入21700的大軍:
六月二十八日,億緯鋰能宣布其21700電池成品在湖北金泉下線,2019年正式投放市場;
七月三日,智慧能源正式公布其21700電池生產(chǎn)計劃,智慧能源將新建6條21700產(chǎn)品生產(chǎn)線;
七月二十日,蘇州力神年產(chǎn)4GWh21700動力鋰離子電池項目正式宣布投產(chǎn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
出于電池材料性能的限制,通過新增體積來提高能量密度成為公司重點考慮的對象;然而,圓柱電池的物理尺寸新增同時也會降低循環(huán)壽命、倍率和安全性;雖然有關(guān)生產(chǎn)18650電池到公司來說,產(chǎn)線通用生產(chǎn)變更成本較低,但一味的增大電池尺寸并不是長久之計。
那么,21700到底有何神奇之處?
21700與18650電池最直觀的差別就是尺寸變大了。
由于電池材料性能的限制,通過新增體積來提高能量密度成為公司重點考慮的對象。我國明確提出要在2020年動力鋰離子電池單體能量密度突破300Wh/kg,動力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度達到260Wh/kg;2025年動力鋰離子電池系統(tǒng)能量密度要達到350Wh/kg。
動力鋰離子電池持續(xù)提升的能量密度要求勢必持續(xù)助推動力鋰離子電池型號的變革。
今年初特斯拉披露的信息來看,在現(xiàn)有條件下,其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右,比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。
電池單體電池容量的提升意味著同等能量下所需電芯的數(shù)量減少約1/3,如此以來降低了系統(tǒng)管理難度、簡化金屬結(jié)構(gòu)件等配件數(shù)量,雖然單個電芯的重量和成本提升了,但是電池系統(tǒng)PACK的重量和成本卻得到了降低。
電池真的越大越好嗎?
“大號”電池是物理性與經(jīng)濟性綜合均衡的結(jié)果。
有研究人員稱,圓柱電池的物理尺寸新增不止提升能量密度,同時會降低循環(huán)壽命和倍率等性能。據(jù)測算,容量每提升10%,電池循環(huán)壽命大約會降低20%;充放電倍率降低30~40%;同時電池會有20%左右的溫升。
如持續(xù)增大尺寸大話,就將面對犧牲安全性所帶來的風(fēng)險,這就是為何26500、32650圓柱電池等未能規(guī)?;紦?jù)動力鋰離子電池主流市場的原因。
七月十二日,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)了電動汽車用動力鋰離子電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3項,其中就包括GB/T34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》,將于2018年二月一日實行。
但是,按照2016年十月征求意見稿中的尺寸要求,21700電池并不在此標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。因此,為了規(guī)范市場秩序,還要關(guān)部門要對標(biāo)準(zhǔn)文件進行相應(yīng)的修訂。
有關(guān)21700,國內(nèi)公司怎么看?
目前為止,國內(nèi)的億緯鋰能、智慧能源和蘇州力神都已經(jīng)布局21700電池產(chǎn)品。蘇州力神表示,在剛剛結(jié)束的項目公布會上,包括南京金龍、北汽常州、東風(fēng)特汽、江蘇卡威、陜西重汽、江森自控在內(nèi)的10家國內(nèi)外整車公司與力神公司簽署戰(zhàn)略合作意向書,意向采購金額超過50億元。
現(xiàn)階段,國內(nèi)電池公司產(chǎn)線基本以18650圓柱為主,產(chǎn)線改造重要涉及中后段的分切、卷繞、裝配、化成等環(huán)節(jié),針對半自動線的模具調(diào)整費用較低。電池廠商由原來的主流18650轉(zhuǎn)型到21700較為便利,不會投入太高的設(shè)備技改費用及新增設(shè)備投資。
預(yù)計未來21700電池將可能會迎來上升期。