鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:773次 | 2019年07月23日
18650電池大撤退
18650圓柱電池是最早應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)上的動(dòng)力電池,但目前它在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池上的應(yīng)用卻越來(lái)越少。
2019年上半年,18650圓柱動(dòng)力電池在新能源汽車(chē)上裝機(jī)占比為3.7%,而去年全年18650占比在6.7%,還有進(jìn)一步下降趨勢(shì)。甚至有業(yè)內(nèi)人士稱,2019年,18650電池將退出汽車(chē)領(lǐng)域。
為何18650電池的裝機(jī)率會(huì)下降,又是哪種電池?cái)D占了18650的市場(chǎng)份額?未來(lái)會(huì)怎樣?
1、18650成為動(dòng)力電池
特斯拉在生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)候,只有18650電池最為成熟。這種直徑18mm,高65mm的圓柱電池,批量生產(chǎn)的一致性高、成本低。2008年,特斯拉首款車(chē)型便與松下合作,采用18650鈷酸鋰電池作為其動(dòng)力電池。
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%
18650是最早由日本SONY公司開(kāi)發(fā)的圓柱形電池的一款標(biāo)準(zhǔn)型號(hào),算是鋰電池的鼻祖,在3C數(shù)碼、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具等領(lǐng)域應(yīng)用較多。該電池技術(shù)具有成熟度高,產(chǎn)品良率高,電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,產(chǎn)品適配性強(qiáng),生產(chǎn)廠家多,綜合性能突出,整體成本優(yōu)勢(shì)較為明顯。
在特斯拉示范帶動(dòng)的作用下,國(guó)內(nèi)也有一批企業(yè)開(kāi)始將18650電池應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。
特斯拉modelS
某外資電池企業(yè)的市場(chǎng)負(fù)責(zé)人告訴《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》,華霆(合肥)動(dòng)力技術(shù)有限公司的創(chuàng)始人周鵬就來(lái)自于特斯拉,擅長(zhǎng)生產(chǎn)圓柱電池pack。華霆?jiǎng)恿?chuàng)立并順利用國(guó)產(chǎn)圓柱組包裝車(chē),也帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)圓柱型電池裝機(jī)數(shù)量。
在國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)的推動(dòng),尤其是小型電動(dòng)汽車(chē)的推動(dòng)下,18650電池在2016年迎來(lái)一波擴(kuò)產(chǎn)高潮。這一年增加了近20條18650電池自動(dòng)生產(chǎn)線。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
2018年,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)18650動(dòng)力電池的典型企業(yè)有力神電池、深圳比克、遠(yuǎn)東福斯特、孚能科技、浙江天能、橫店?yáng)|磁等,配套車(chē)型有江淮iEV、芝麻、奇瑞eQ1、云度π1等車(chē)型。
隨著補(bǔ)貼政策對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度的要求越來(lái)越高,18650的短板也逐漸明顯起來(lái)。在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)下,動(dòng)力電池也在飛速發(fā)展,市場(chǎng)上出現(xiàn)了更多成組成本更低、能量密度更高的電池。
特斯拉也拋棄了18650電池。2017年1月4日,特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電池開(kāi)始量產(chǎn)。馬斯克在社交媒體表示,18650電池的出現(xiàn)完全是一場(chǎng)歷史事故,它是早期產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在只有21700電池才能滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電池性能的要求。
國(guó)內(nèi)18650動(dòng)力電池的身影也在減少。2019年,國(guó)內(nèi)電池企業(yè)方面,浙江天能、東莞振華等主要配套18650的電池企業(yè)已有許久沒(méi)有出現(xiàn)在整車(chē)出廠合格證中。
國(guó)內(nèi)主機(jī)廠方面,江淮由力神電池配套的iEV系列已全部替換為21700電池;小鵬新版G3長(zhǎng)續(xù)駛里程版,放棄了一直使用的18650電池,改用寧德時(shí)代的方形電池。
可見(jiàn),已有越來(lái)越多的車(chē)型和企業(yè)不再將18650電池作為動(dòng)力電池。
2、21700會(huì)替代18650?
21700相比18650更有優(yōu)勢(shì)嗎?好像確實(shí)如此。
“相比18650,21700產(chǎn)品具有更高的能量密度,更低的pack成本,更自動(dòng)化的生產(chǎn)線體,更好的一致性以及更全面的產(chǎn)品追溯能力?!绷ι耠姵氐南嚓P(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》說(shuō),“組成相同電量的電池系統(tǒng)時(shí),18650電池單體數(shù)量更多,相對(duì)連接以及控制更加復(fù)雜,整體的pack成本較高。”
下面的一組數(shù)據(jù)或許可以說(shuō)明。
相比18650,21700電池的單體容量提升了35%。以特斯拉生產(chǎn)的21700電池為例,從18650型號(hào)切換至21700型號(hào)后,電池單體電池容量大幅提升35%。
成組后,電池系統(tǒng)能量密度也在提升。數(shù)據(jù)顯示,21700電池系統(tǒng)能量密度提升約20%。根據(jù)特斯拉的數(shù)據(jù),松下18650電池系統(tǒng)能量密度大約在250Wh/kg,21700電池系統(tǒng)能量密度能夠做到300Wh/kg左右,此外,21700電池的體積能量密度比原有的18650高出近20%。
此外,21700系統(tǒng)的成本下降9%左右。根據(jù)特斯拉披露的數(shù)據(jù)分析,21700電池的動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)售價(jià)為170美元/Wh,而18650電池系統(tǒng)的售價(jià)為185美元/Wh。在Model3上使用21700電池后,僅電池系統(tǒng)成本就可以下降約9%。
系統(tǒng)的重量下降10%左右。從尺寸可以看出,21700整體體積大于18650,隨著單體容量提升后,單體能量密度更高,所以同等能量下所需電池單體的數(shù)量可減少約1/3。減少電池?cái)?shù)量可以有效較低系統(tǒng)的管理難度,同時(shí)也將減少電池pack的金屬結(jié)構(gòu)件及電氣配件的數(shù)量,這進(jìn)一步降低了電池的重量。
根據(jù)三星SDI的數(shù)據(jù),采用21700電池之后,系統(tǒng)重量相比18650減少10%。
21700目前只部分替代18650?!峨妱?dòng)汽車(chē)觀察家》統(tǒng)計(jì)出廠格證數(shù)發(fā)現(xiàn),2019年上半年21700電池裝機(jī)量?jī)H占總裝機(jī)量的1.6%,2018年這一數(shù)據(jù)為0.1%,無(wú)論是增長(zhǎng)率還是市占率都非常小。目前國(guó)內(nèi)量產(chǎn)裝機(jī)的企業(yè)僅有力神電池及三星??梢?jiàn)擠占18650主要市場(chǎng)的電池并非21700。
上述外資電池的市場(chǎng)負(fù)責(zé)人告訴《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》,相對(duì)于圓柱電池,國(guó)內(nèi)車(chē)企更喜歡采用方形電池。“特斯拉選擇圓柱電池是因?yàn)樗上聢A柱電池的生產(chǎn)一致性非常高,且特斯拉優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)能夠管控這幾千顆電池。國(guó)內(nèi)極少有企業(yè)可以達(dá)到松下和特斯拉的技術(shù)水平?!?/p>
3、方形電池?cái)D占圓柱市場(chǎng)
方形電池才是絕對(duì)主流。
《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》綜合《電池中國(guó)》及整車(chē)出廠合格證數(shù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),2019年上半年方形電池占總裝機(jī)量的82.1%,2018年這一數(shù)據(jù)為74.1%;軟包電池上半年占總裝機(jī)量的9.1%,2018年的數(shù)據(jù)為13.3%;圓柱電池占比由2018年的12.6%,下降至上半年的8.9%,軟包和圓柱市場(chǎng)占有率都在下降。
根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以看出,圓柱電池市場(chǎng)基本是被方形擠占。相對(duì)于圓柱形電池,方形電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成組電池?cái)?shù)量少,能量密度較高,電池?zé)峁芾黼y度相對(duì)較低。但方形可依需求定制尺寸,故市場(chǎng)上型號(hào)較多,工藝很難統(tǒng)一,很難形成規(guī)模效應(yīng),成本較高。
軟包電池與圓柱及方形相比,其外包裝為鋁塑材料,只會(huì)鼓漲而不會(huì)爆炸,故安全性能更好,而且重量也更輕。其形狀可以依據(jù)需求定制,可以做超薄,也可以做成圓柱形方形或三角形等。相對(duì)于方形和圓柱,軟包電池容量更大、內(nèi)阻更小、壽命更長(zhǎng),總的來(lái)說(shuō)軟包電池性能更好。但是軟包電池目前型號(hào)較少,開(kāi)發(fā)成本較高。
方形和軟包電池在中高端乘用車(chē)領(lǐng)域市場(chǎng)前景良好。某國(guó)內(nèi)新能源乘用車(chē)企業(yè)的一位相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》表示,18650電池一般都用在A00級(jí)乘用車(chē)上,目前A00級(jí)乘用車(chē)市場(chǎng)占比下降也導(dǎo)致18650市場(chǎng)占比下滑,同時(shí)21700對(duì)18650也存在一定的替代作用。在中高端車(chē)型上,由于追求更高的能量密度和續(xù)駛里程,方形電池已經(jīng)成為主流。
軟包電池占比相對(duì)較小,是因?yàn)槠渖a(chǎn)及成組難度更大?!胺叫斡矚る姵卦谝欢ǔ潭壬弦呀?jīng)和模組很像了,對(duì)于剛?cè)腴T(mén)的PACK企業(yè)來(lái)說(shuō),打包方形電池更加容易?!鄙鲜鐾赓Y電池企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《電動(dòng)汽車(chē)觀察家》說(shuō),“軟包電池相對(duì)于方形硬殼電池,由于殼體強(qiáng)度低,排列組合難度大,更適合有電池背景的企業(yè)來(lái)做。”
此外,在科易動(dòng)力技術(shù)有限公司總經(jīng)理田碩看來(lái),軟包電池的缺點(diǎn)在于殼體強(qiáng)度低,對(duì)成組技術(shù)依賴性強(qiáng);與卷繞生產(chǎn)方式相比,疊片的生產(chǎn)效率相對(duì)較低;電池本身容易漏液等都是制約軟包電池進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。
那么18650會(huì)退出汽車(chē)領(lǐng)域嗎?對(duì)此業(yè)內(nèi)人士持不同的觀點(diǎn),但無(wú)一例外都認(rèn)為圓柱電池在不斷邊緣化。有的業(yè)內(nèi)人士對(duì)圓柱電池的未來(lái)仍抱有希望。該人士認(rèn)為,方形電池對(duì)于想進(jìn)入電池pack領(lǐng)域的主機(jī)廠來(lái)說(shuō),掌握起來(lái)相對(duì)容易,因?yàn)殡姵財(cái)?shù)量少,方形電池成組難度低?!暗蛟S隨著主機(jī)廠對(duì)圓柱電池愈加深入的了解和掌握,圓柱電池的市場(chǎng)份額還會(huì)大幅提升,畢竟,圓柱形電池的標(biāo)準(zhǔn)化程度高,在散熱方面也有著先天的優(yōu)勢(shì)?!?/p>
但大部分業(yè)內(nèi)人士不看好18650電池的前景。田碩認(rèn)為,方形和軟包電池的技術(shù)都在不斷成熟,生產(chǎn)效率會(huì)越來(lái)越高,18650電池成本優(yōu)勢(shì)將不再明顯,未來(lái)會(huì)越來(lái)越邊緣化,但是不排除還會(huì)有車(chē)企選擇。力神電池的相關(guān)負(fù)責(zé)人則認(rèn)為,18650電池的成本優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不存在,未來(lái)很可能會(huì)退出車(chē)用動(dòng)力電池市場(chǎng)。
下一篇:便攜式UPS電源知名品牌有哪些?