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,很快受到行業的極大關注,尤其是作為新型動力電池的平替產品,是近年各大電池巨頭密切研發的重點方向。自23年以來,沉寂已久的大圓柱電池,迎來爆發,目前包括寧德時代、億緯、比克等多家國內企業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行排序。
BAK比克
4680全極耳電池
緊接著,國內知名電池廠商BAK比克在3月19日,深圳——中國國際電池技術展覽會(CIBF 2021)上率先推出4680全極耳電池。是國內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
循環壽命:1000次
BYD比亞迪
4680磷酸鐵鋰電池
近期充電頭網拿到了一款比亞迪的4680電芯。
比亞迪4680電芯圓柱體設計,采用綠色電芯套膜顏色,并且套膜顏色可依據要求進行調整,滿足客戶的多樣化需求。比亞迪4680電芯一側擁有噴碼為:
“型號4680、容量15000mAh”及”+“、“-”正負極標識。
標稱容量:15000mAh@0.5C;
標稱電壓:3.2V;標稱能量:48Wh;
交流內阻:≤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4680快充型電芯,這款電芯在設計上由StoreDot進行,億緯鋰能主要負責它的生產,包括試驗產線、小批量和量產。根據StoreDot的規劃,量產將于2024年實現。StoreDot的這款4680電芯主要的產品特征如下:
主要信息如下:
正極:NCM 811
負極: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)
目前,大圓柱電池已成為億緯鋰在動力電池領域布局和發展的重點產品方向之一。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),內阻≤1.8mΩ,標稱電壓 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℃),標準充放電電流 10A,最大持續充電電流 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,在設計上采取梯度電極和全新結構件,實現了電芯能量密度高、充電速度快。具體數據而言,能量密度達285Wh/kg,在常溫狀態下循環2500次仍然保持70%的健康狀態,可應用4C快充,實現9分鐘內從10%補能達到70%。
安全設計方面,星晨電池Pack可在 3 秒內釋放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 技術和多面強效冷卻技術,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1GWh新一代全極耳大圓柱46系列電池項目已獲得環評批復。該項目總投資3億元,占地面積超過30畝,可實現年產46系列電池1800萬只/年。項目目前處于設備安裝調試階段。
產品定義上,恒泰科技選擇了46135(即直徑46mm、高135mm)LFP全極耳電池。
和汽車應用領域的4680和4695電芯略有不同,恒泰科技的46135LFP電池的結構特點為全極耳、雙極柱、雙防爆閥和全激光焊接工藝成型。據白文平介紹,全極耳是46大圓柱實現所有優異性能的基礎,雙極柱則是為了滿足更多小型儲能、戶用儲能和其他系統集成商的需求;雙防爆閥的設計,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項自主技術專利,其中14項獲得授權。
基于以上先進技術和產品設計,恒泰46135LFP電池具備了安全性好、一致性高、循環壽命長、低溫升等顯著優勢。
恒泰46135 LFP電池采用全極耳工藝,顯著降低了內阻,均值為0.95毫歐,分布在0.92-1.1毫歐之間,遠低于行業標準。這種設計使其內阻值為傳統圓柱電池的1/10至1/20,并有效減少了在Pack和系統集成過程中特別是小高壓系統制造運行中的短路風險。選擇磷酸鐵鋰作為電化學體系,確保了電池的穩定性和安全性。
在1C/1C充放倍率條件下,該電池可實現4000次循環,在1C/2C條件下則超過3000次,顯著優于市場上其他同類產品,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構優化、網狀覆合導電技術等,實現了0.9-1.1毫歐的超低內阻,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,有效簡化了系統集成熱失控管理,降低了運行成本。
電池交易網總結
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勢,成為動力電池領域的新寵。自特斯拉推出4680型號以來,眾多電池制造商紛紛跟進,推出了各自的大圓柱電池產品。這些電池在設計上不斷優化,如采用全極耳技術、改進電解液、梯度電極等,以提高能量密度和充電速度,同時通過技術創新提升安全性和循環壽命。例如,一些電池能夠在10分鐘內實現快速充電,而其他產品則通過特殊設計實現更高的能量密度和更低的內阻。
展望未來,大圓柱電池有望繼續在電動汽車和儲能領域發揮重要作用。隨著技術的不斷進步和規?;a,預計成本將進一步降低,性能將進一步提升。此外,隨著更多制造商的加入和市場競爭的加劇,大圓柱電池的標準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的健康發展。安全性和快速充電能力將成為未來電池技術發展的關鍵方向,而大圓柱電池在這些方面展現出的巨大潛力,預示著它將在未來的動力電池市場中占據一席之地。


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