前言

自特斯拉提出4680大圓柱電池以來,這種高能量密度、高安全性、低阻抗的新型電池類型,很快受到行業(yè)的極大關(guān)注,尤其是作為新型動力電池的平替產(chǎn)品,是近年各大電池巨頭密切研發(fā)的重點(diǎn)方向。自23年以來,沉寂已久的大圓柱電池,迎來爆發(fā),目前包括寧德時代、億緯、比克等多家國內(nèi)企業(yè)相繼推出或披露大圓柱電芯方案,一起來看一下。

46系列大圓柱電芯

目前已官宣推出大圓柱電池的除特斯拉外,國內(nèi)還有5家推出了8款46系列的大圓柱全極耳電池,分別為BAK比克、BYD比亞迪 、EVE億緯鋰能、Gotion國軒高科、HENGTAI恒泰,我們按照推出時間進(jìn)行排序。

BAK比克

4680全極耳電池

緊接著,國內(nèi)知名電池廠商BAK比克在3月19日,深圳——中國國際電池技術(shù)展覽會(CIBF 2021)上率先推出4680全極耳電池。是國內(nèi)第一家推出全極耳電池的廠商。

4695全極耳電池

直徑:46mm

高:95mm

放電容量:33Ah

電壓:2.5-4.2V

能量:119Wh

重量:43g

質(zhì)量能量密度:270Wh/kg

體積能量密度:754Wh/L

最大放電功率:1200W

快充時間:15min

循環(huán)壽命:1000次

BYD比亞迪

4680磷酸鐵鋰電池

近期充電頭網(wǎng)拿到了一款比亞迪的4680電芯。

比亞迪4680電芯圓柱體設(shè)計,采用綠色電芯套膜顏色,并且套膜顏色可依據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整,滿足客戶的多樣化需求。比亞迪4680電芯一側(cè)擁有噴碼為:

“型號4680、容量15000mAh”及”+“、“-”正負(fù)極標(biāo)識。

標(biāo)稱容量:15000mAh@0.5C;

標(biāo)稱電壓:3.2V;標(biāo)稱能量:48Wh;

交流內(nèi)阻:≤8mΩ。

EVE億緯鋰能

4680三元電池

億緯有一款與以色列公司StoreDot開發(fā)4680快充型電芯,這款電芯在設(shè)計上由StoreDot進(jìn)行,億緯鋰能主要負(fù)責(zé)它的生產(chǎn),包括試驗(yàn)產(chǎn)線、小批量和量產(chǎn)。根據(jù)StoreDot的規(guī)劃,量產(chǎn)將于2024年實(shí)現(xiàn)。StoreDot的這款4680電芯主要的產(chǎn)品特征如下:

主要信息如下:

正極:NCM 811

負(fù)極:硅

比能:300Wh/kg

快充:10分鐘0-80%SOC

成本:80美元/kWh(2024年)

壽命:1500 cycles(2024年量產(chǎn))

目前,大圓柱電池已成為億緯鋰在動力電池領(lǐng)域布局和發(fā)展的重點(diǎn)產(chǎn)品方向之一。EVE大型圓柱形電池還包括4695和46120另外兩種型號。

其4695三元電池信息如下:

4695E全極耳電芯

億緯鋰能4695E全極耳電芯,額定容量 30Ah(1/3C,25±2℃,2.8-4.2V),額定能量 110Wh(1/3C,25±2℃,2.8-4.2V),內(nèi)阻≤1.8mΩ,標(biāo)稱電壓 3.67V,電池重量(包膜)415±10g,充電限制電壓 4.2V,放電截止電壓2.8V(0~55℃)2.5V(-20~0℃),標(biāo)準(zhǔn)充放電電流 10A,最大持續(xù)充電電流 1C,最大放電電流 4C。

Gotion國軒高科

4695星晨電池

46系列大圓柱電池,早年間由特斯拉帶火4680電芯。而國軒高科,已將46系列電池更新到了4695型號——星晨電池。

全新的4695星晨電池使用國軒高科自研的第二代硅碳材料、極速電解液,在設(shè)計上采取梯度電極和全新結(jié)構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)了電芯能量密度高、充電速度快。具體數(shù)據(jù)而言,能量密度達(dá)285Wh/kg,在常溫狀態(tài)下循環(huán)2500次仍然保持70%的健康狀態(tài),可應(yīng)用4C快充,實(shí)現(xiàn)9分鐘內(nèi)從10%補(bǔ)能達(dá)到70%。

安全設(shè)計方面,星晨電池Pack可在 3 秒內(nèi)釋放70%熱量,做到熱電分離,號稱“永不起火”。另外星晨電池還配備了無線 BMS 技術(shù)和多面強(qiáng)效冷卻技術(shù),提升電池的安全性和可靠性。

HENGTAI恒泰

46135 LFP全極耳電池

2023年11月1日,恒泰科技年產(chǎn)1GWh新一代全極耳大圓柱46系列電池項(xiàng)目已獲得環(huán)評批復(fù)。該項(xiàng)目總投資3億元,占地面積超過30畝,可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)46系列電池1800萬只/年。項(xiàng)目目前處于設(shè)備安裝調(diào)試階段。

產(chǎn)品定義上,恒泰科技選擇了46135(即直徑46mm、高135mm)LFP全極耳電池。

和汽車應(yīng)用領(lǐng)域的4680和4695電芯略有不同,恒泰科技的46135LFP電池的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為全極耳、雙極柱、雙防爆閥和全激光焊接工藝成型。據(jù)白文平介紹,全極耳是46大圓柱實(shí)現(xiàn)所有優(yōu)異性能的基礎(chǔ),雙極柱則是為了滿足更多小型儲能、戶用儲能和其他系統(tǒng)集成商的需求;雙防爆閥的設(shè)計,可以在特殊情況下通過快速泄壓來保證安全。目前,公司已擁有21項(xiàng)自主技術(shù)專利,其中14項(xiàng)獲得授權(quán)。

基于以上先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計,恒泰46135LFP電池具備了安全性好、一致性高、循環(huán)壽命長、低溫升等顯著優(yōu)勢。

恒泰46135 LFP電池采用全極耳工藝,顯著降低了內(nèi)阻,均值為0.95毫歐,分布在0.92-1.1毫歐之間,遠(yuǎn)低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種設(shè)計使其內(nèi)阻值為傳統(tǒng)圓柱電池的1/10至1/20,并有效減少了在Pack和系統(tǒng)集成過程中特別是小高壓系統(tǒng)制造運(yùn)行中的短路風(fēng)險。選擇磷酸鐵鋰作為電化學(xué)體系,確保了電池的穩(wěn)定性和安全性。

在1C/1C充放倍率條件下,該電池可實(shí)現(xiàn)4000次循環(huán),在1C/2C條件下則超過3000次,顯著優(yōu)于市場上其他同類產(chǎn)品,降低了用戶的全生命周期使用成本。恒泰科技通過全極耳結(jié)構(gòu)優(yōu)化、網(wǎng)狀覆合導(dǎo)電技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了0.9-1.1毫歐的超低內(nèi)阻,使電池具有充放電低溫升特性。測試顯示,在5C充電倍率下,最高溫升為60度,在3C、2C、1C條件下最高溫升不超過20度,有效簡化了系統(tǒng)集成熱失控管理,降低了運(yùn)行成本。

電池交易網(wǎng)總結(jié)

隨著電動汽車市場的快速增長,大圓柱電池因其高能量密度、高安全性和低阻抗等優(yōu)勢,成為動力電池領(lǐng)域的新寵。自特斯拉推出4680型號以來,眾多電池制造商紛紛跟進(jìn),推出了各自的大圓柱電池產(chǎn)品。這些電池在設(shè)計上不斷優(yōu)化,如采用全極耳技術(shù)、改進(jìn)電解液、梯度電極等,以提高能量密度和充電速度,同時通過技術(shù)創(chuàng)新提升安全性和循環(huán)壽命。例如,一些電池能夠在10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速充電,而其他產(chǎn)品則通過特殊設(shè)計實(shí)現(xiàn)更高的能量密度和更低的內(nèi)阻。

展望未來,大圓柱電池有望繼續(xù)在電動汽車和儲能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和規(guī)模化生產(chǎn),預(yù)計成本將進(jìn)一步降低,性能將進(jìn)一步提升。此外,隨著更多制造商的加入和市場競爭的加劇,大圓柱電池的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性問題也可能得到解決,這將有助于推動整個行業(yè)的健康發(fā)展。安全性和快速充電能力將成為未來電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向,而大圓柱電池在這些方面展現(xiàn)出的巨大潛力,預(yù)示著它將在未來的動力電池市場中占據(jù)一席之地。