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06-18
新能源汽车企业对动力电池有什么要求？ 为多家车企提供动力电池的宁德时代根据能量密度、安全性、成本、充电速度、耐温性和良品率六大因素来评价动力电池的性能。
比克电池许严博士的话更加直白。
车企的要求就是“想要、想要、再想要”。
由于动力电池占整车成本近40%，车企与动力电池厂商之间的博弈从未停止。
车企会抱怨动力电池价格高，卖车是“给动力电池厂商打工”；动力电池厂商会抱怨车企不断增加需求，使得行业“口若悬河、焦灼不安”。
根据包装形式，锂电池可分为方形、圆柱形和软包三种形式。
从技术角度来看，三种形式的电池各有特点。
在宁德时代、比亚迪等动力电池龙头厂商的推动下，方形电池始终占据主导地位。
行业中并不是没有“游戏破坏者”。
2019年9月，特斯拉CEO马斯克宣布：“我们将生产更先进的圆柱电池，将电芯能量密度提高5倍，成本降低14%，并增加配备电动汽车的续航里程。
”该电池电量减少 16%。
简单来说，大型圆柱电池能够满足车企想要再想要的要求。
大型圆柱电池一度极其火爆，但事情进展并没有那么顺利。
大型圆柱电池的生产工艺复杂目前，特斯拉仍在向宁德时代采购电池，今年马斯克访华，见到的第一位中国企业家是宁德时代董事长曾毓群。
今年再次“火热”，就像甄嬛从甘露寺回到故宫一样。
1、攻克“宁王盲区”市场 与方形电池不同，大型圆柱电池市场尚未形成主导地位。
宁德时代仍更喜欢方形的“麒麟电池”，其官方表示，在相同的化学体系和相同的电池组尺寸下，相比大型圆柱电池系统，麒麟电池组的电量可提升13%。
或许是因为觉得与宁德时代在方形电池领域的实力不同，有业内评论人士将大型圆柱电池领域形容为“宁宁的盲点”。
不过，根据宁德时代官网发布的信息，从今年开始，宁德时代将为宝马集团“新一代”车型架构的纯电动车型供应圆柱电池。
协议显示，宁德时代将为宝马供应标准直径为46毫米的新型圆柱形电池。
这些产品将在中国和欧洲的两家电池工厂生产，每家工厂每年向宝马供应20GWh的产能。
虽然“宁王盲点”的说法并不准确，但相比方形电池领域，“宁王”在大型圆柱电池领域并不具备优势地位，这对其他动力电池厂商来说仍然意味着机会。
此前国内一些动力电池厂商曾研发过大型圆柱电池，但今年，又有重量级玩家公开入局。
7月18日，《比亚迪采购供应管理》发布消息称“比亚迪集团拟对大型圆柱电池全自动烘烤线设备进行公开供应商招募”，确认比亚迪已布局大型圆柱电池。
而且已经发展到一定阶段了。
11月16日，金阳股份在互动平台表示，公司将于今年下半年开始向比亚迪小批量供应46系列电池精密结构件。
公开信息显示，该公司是国内最大的电池精密结构件及材料制造商之一。
结合金阳股份披露的信息，比亚迪或将在近期公布其大型圆柱电池的更多细节。
已经布局大型圆柱电池的厂商今年也加快了步伐。
今年9月，多家媒体报道蔚来汽车与蜂巢能源达成合作，共同开发新一代大型圆柱电池，并在马鞍山共同投资试产线。
这也是蔚来继开发半固态电池后进行的又一电池布局。
亿纬锂能的步伐更快。
本月初，亿纬锂能更新了可转债募集问询函回复。
公告显示，三元大型圆柱电池已获得未来五年客户意向需求总计约GWh。
11月20日，华新航空管理层在全球合作伙伴大会上表示，46系6C充电倍率大缸将于明年第四季度量产。
据高工产研所发布的《中国大圆柱锂电池行业发展蓝皮书》显示，截至今年10月，全球大型圆柱电池产能已超过GWh。
目前，46系列大型圆柱全极耳电池在国外已实现量产，国内正处于小批量生产阶段。
货物和样品交付阶段。
沉寂数年之后，大型圆柱形电池开始爆炸。
他们不仅是在抢占未来动力电池的市场份额，更是在抢占电池厂商的研发重点。
但三年前，市场对大型圆柱电池的反应并不那么积极。
2. 快速降温，不飞溅。
特斯拉率先发布大型圆柱形电池（代表电池芯尺寸，即直径46毫米，高度80毫米。
其他类型的圆柱形电池也有同样的含义。
一个电池组中通常有数百个电池。
数千个细胞）。
虽然这类电池的体积并不夸张（我们日常使用的AA电池的直径为34.2毫米，高度为61.5毫米），但与日系和美系电池相比，已经可以称得上“巨大”了，所以它已经开始在市场上被称为“巨大”。
此类电池为“大型圆柱”电池。
大小不是任意确定的。
特斯拉曾公开表示，46毫米圆柱电池直径是提高新能源汽车续航里程的最佳解决方案，这涉及到重量、电池容量、空间利用率等多个条件的相互平衡。
同时，对于节省电池制造成本和整车成本也很有帮助；与电池相比，电池容量可增加5倍，车辆续航里程可增加16%。
电池的制造确实更便宜。
东吴证券、中国银河证券等券商在报告中指出，电池每千瓦时成本相比电池可降低约14%。
而且，电池的使用可以大大减少电池组中的电芯数量，对BMS管理系统的性能要求也会降低。
以早期特斯拉Model Y和Model 3使用的74kWh电池组为例，车载电池需要使用1000多个电芯，而车载电池只需要1000个电芯。
大圆柱电池固然优秀，但戏剧性的是，这种电池并没有像马斯克预想的那样发展。
推出该电池后，特斯拉引入松下作为其大型圆柱电池的供应商。
然而，特斯拉和松下都无法应对电池的诸多创新，而这些创新也正是电池发挥威力的地方。
低成本和能量密度是关键。
例如，特斯拉的电池采用无极耳设计，极耳是锂离子聚合物电池产品的原材料。
一般来说，电池需要将极耳焊接到正负极上才能导电，但这会拉长电子流动路径并增加电阻。
Tabless设计利用极片本身的一部分作为极耳，可以有效提高电池性能。
特斯拉电池采用“切割堆叠”无电极设计，图片来源：特斯拉。
另外，特斯拉电池最早的设定是正负极都采用干电极技术，相当于直接将固体电极材料压在电极上。
在电极板上，制成成品电极；在传统的湿电极工艺中，需要将电极材料和活性材料溶解并混合，涂覆到电极板上，然后干燥。
干电极工艺的好处仍然是可以节省成本，并且可以省去涂敷、干燥等多个工艺步骤。
这些创新设计带来了大量的实际生产问题。
例如Tabless设计对焊接工艺要求较高，容易出现极耳接触不良、内阻一致性差等问题。
最终，干电极技术仅应用于石墨阳极。
另一方面，正极材料太难干燥，连特斯拉自己也不得不放弃。
如今，距离特斯拉在2018年“电池日”推出该电池已经过去了三年时间，特斯拉电池尚未实现大规模量产。
今年5月，特斯拉的电池供应商松下宣布推迟电池生产。
量产将于今年4月开始，比原定日期晚了一年。
松下大型圆柱电池 松下和特斯拉都低估了量产的难度，中国动力电池厂商也有类似的经历。
特斯拉推出电池后，虽然包括宁德时代、长景锂能、远景动力、国轩高科等在内的多家国内电池厂商纷纷涉足大型圆柱电池，但只有少数厂商推出了相关产品，并没有获得太大收获。
市场关注。
在不少业内人士眼中，这是一个“烫手山芋”。
3、技术突破带来的热潮。
任何一个动力电池制造商都不能忽视大型圆柱电池的性能和成本优势。
无论是特斯拉还是国内动力电池厂商都在努力提升自身的技术工艺，而这种努力的成果在今年就开始显现。
与“举步维艰”的松下相比，特斯拉本身在电池量产方面似乎取得了更多进展。
今年10月12日，特斯拉宣布其德克萨斯州超级工厂已下线第10000块电池；今年6月17日，特斯拉刚刚下线第10000块电池。
在 16 周的时间里，特斯拉平均每天生产约 85,500 块电池。
国内电池厂商也开始发力。
今年4月，中国新航空首次推出46系列“顶级”大型圆柱电池；蜂巢能源还在今年5月的上海车展上展出了大型圆柱电池；亿纬锂能基于原有电池模组解决方案推出纯电动汽车；国轩高科年产10GWh新能源电池项目宣布落地安徽合肥。
《甲子光年》发现，这种现象是技术突破引发的热潮。
大型圆柱电池最大的特点，也是技术难度最大的就是极耳设计。
《甲子光年》通过多渠道获悉，国内大多数电池厂商的极耳加工工艺是“揉捏压扁”，而不是特斯拉的“切割叠放”。
“切割和堆叠”过程具有非常高的质量要求。
圆柱形电芯尺寸越大，意味着需要绕制的极片就越多，且必须保证每匝极片平行对齐。
同时，还需要补充电解质。
更困难的是，这些很容易导致产品良率低、生产效率低。
特斯拉2006年首次推出电池时，良率仅为20%。
虽然“揉捏”工艺在控制极耳形状方面有些困难，但优点是可以提高生产效率。
知名咨询公司罗兰贝格全球合伙人史帅告诉甲子光年：“目前国内很多电池厂商都采用压扁工艺，这种工艺可能会在极柱上造成凹坑，可能会影响焊接，但却绕过了压扁工艺。
”特斯拉遇到的问题，如果特斯拉解决不了，那我就会寻求新的技术路线。
“国内大型圆柱电池的技术难点正在通过资源投入来解决。
深圳中基、逸飞激光等国内大型圆柱电池设备供应商也开始推出产品，布局极耳扁平化专利。
比克副总裁李丹电池方面表示：“目前大型圆柱电池的生产效率为50~ppm（电池芯生产效率，指的是每分钟生产的产品数量）。
与原来的小圆柱产品相比，单线产能提高了5倍左右。
未来几年，大型圆柱电池的效率有望达到ppm，单线年产能与方形电池基本持平。
“如果国内电池厂商在电池量产后能够实现更高的生产效率和更高的良品率（今年下半年特斯拉电池良品率将达到92%），那么大型圆柱电池将引发电池行业新的变革4、未来会以大型圆柱电池为主吗？大型圆柱电池的复兴符合车企“降本增效”的野心。
大型圆柱电池已经超过10%Wh/kg，如果量产的话，生产成本会非常低，而且数量较少也能降低电池管理的难度，这几乎符合“既必要又苛刻”的要求。
” 车企对电池性能的需求。
电池厂商营销人员告诉甲子光年，目前，采用相同的正负极材料体系（例如正极均采用三元材料，负极均采用石墨）时，成本电池的容量仍高于方形电池。
，但差距并不算太大。
额外的成本主要来自铜箔的使用以及切割和焊接设备的投资。
兴业证券在研报中表示，全年电池成本约为0.0元/Wh，而方形电池2020年成本为0.75元/Wh，预计2018年为0.55元/Wh。
假设B级电动汽车续驶里程为公里，电池容量为千瓦时，到2020年，方形电池的安装成本约为5.5万元，而电池的使用成本仅为3.23万元。
“当大圆柱各方面都达到全面规模，电池回收成熟形成闭环时，预计大圆柱Wh的成本不会高于方形磷酸铁锂电池的5%。
”李丹说道。
可预见的成本优势，让从业者和研究人员对大型圆柱电池未来的市场趋势持乐观态度。
“目前，不少大型新能源汽车企业已敲定未来5-10年经济型车型采用方壳/刀片磷酸铁锂电池、中高端车型采用三元+硅大圆柱电池的布局。
年。
”李丹告诉甲子光，“保守预测，动力电池的年需求量将超过GWh，其中大型圆柱电池至少占据30%的市场份额，整体市场前景非常看好。
”” 石帅认为，特斯拉对大型圆柱电池的拉动作用“不可忽视”。
预计到2020年，46系列大型圆柱电池的市场份额“超过20%没有问题”。
此外，结构该电池可以使其能够承受更高的电压，根据Insideevs的研究报告，在V平台上将电池系统充电到70%的电量需要15分钟。
这相当于天然的超级电池，企业不需要在电池方面进行额外的研发，大型圆柱电池的应用不仅让汽车更便宜，充电更快，而且可以跑得更远，但最重要的是，新能源汽车增速放缓，在车企追求“降本增效”的当下，大圆柱电池或许能够迎来动力电池的新时代。
以2019年国内市场为例，中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示，全年国内动力电池装机量。
整车保有量为0.6GWh，其中方形电池占据93.2%的市场份额，仍是市场主流。
但需要看到的是，方形电池的能量密度已经达到天花板，生产工艺也非常成熟，升级路径已经变少。
性能提升空间不大。
相比之下，大型圆柱电池在行业中处于“新生”状态，对于市场份额相对较小的电池制造商来说具有更大的灵活性和可能性。
毫不夸张地说，“翻身”的机会并不夸张。
目前，宁德时代在动力电池领域仍然最具发言权。
在方形电池领域，其他电池厂商很难与其竞争。
他们不仅无法撼动宁德时代。
由于其地位，很容易发生技术侵权和专利纠纷。
据了解，除了宁德时代与中国新航空的专利诉讼外，蜂巢能源、瑞普蓝骏等电池厂商也收到了宁德时代的专利侵权律师函。
在三元锂电池无法与宁德时代竞争、磷酸铁锂电池无法与比亚迪竞争的情况下，大圆柱电池作为大家的新产品，让很多电池厂商看到了未来换道超车的机会和可能性。
，大型圆柱电池将成为方形动力电池的有力竞争对手。
“对于车企来说，除了宁德时代之外，他们还会引入其他供应商，这是为了平衡成本，保证供应稳定。
未来会采用大型圆柱电池。
”情况肯定会如此。
”时帅说。
如今，虽然大规模圆柱电池尚未实现量产，但不可否认的是，它已经成为改变动力电池行业棋局的关键棋子。
甄嬛已经成为牛葫芦·甄欢。
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