在新能源电池领域,46系大圆柱电池和短刀电池,分别代表着两种新兴形态的技术路径。
近期,特斯拉第1亿颗4680电池的下线与蜂巢能源第20万套短刀电池包下线,两大技术路线的产业化节奏再次成为行业焦点。
从技术进展来看,特斯拉目前下线的4680电池主要为单干法(负极采用干电极技术)工艺,要实现其目标性能阈值,需要双干法电极及全极耳技术工艺同时满足。
根据消息显示,特斯拉将于2026年集中更新四款双干法4680电池。这也意味着双干法4680电池走向成熟的产业化还需要等待超过1年的时间。
在市场端,曾经下发700亿元大圆柱电池天价订单的宝马,也因自身电动化转型缓慢偃旗息鼓,导致46系大圆柱电池整体装车进程不及预期。
对比来看,短刀电池技术路线的产业化进展可谓迅猛。
行业的显著趋势是,越来越多的电池企业及主机厂纷纷布局短刀电池。包括蜂巢能源、中创新航、国轩高科、比亚迪、吉利耀宁、广汽因湃等,都在布局并扩大短刀电池产品的生产。
这一趋势的背后,亦反映出短刀电池在电池形态、技术、性能和产业化方面均显现出明显优势。
作为短刀电池品类的开创者,蜂巢能源的技术最为领先,产品应用更为成熟,市场成效也最为显著。据了解,截至2024年9月,蜂巢能源短刀电池交付量达198,435套,位居全球第一,出口量占比高达55%。
在技术进展方面,蜂巢能源第三代热复合飞叠短刀电芯产线,已全面导入盐城、上饶、成都三大基地,解决了长期以来叠片效率慢、良率低的难题,在安全、长寿命、快充等核心参数不仅优于卷绕,对比行业其他叠片技术,同样拥有非常明显的优势。
在增混车型市场销量跃增态势下,行业预计,2025年头部增混车企短刀电池车型总产量将超166万辆(不含比亚迪phev),2026年短刀车型总产量将超245万辆。
可以看到,46系大圆柱与短刀电池两大电池新型技术已经明朗,但是从技术升级、市场导入等进展来看,两者的产业化速度已经出现明显分化。
46系大圆柱装车不及预期
46系大电池产业化进展缓慢的原因是复杂且多面的。
从特斯拉坚定的技术路线来看,一方面,双干法电极技术的突破是其4680电池量产的关键瓶颈。尤其是正极活性材料电化学活性高,辊压过程中容易发生化学变化,导致正极干法电极成膜的均匀度和一致性更难控制,阻碍其快速大规模量产。
另一方面,全极耳设计在带来诸多优势的同时,也增加了极耳焊接的难度。从点焊到全极耳面焊,焊接工序和焊接量大幅增加,激光强度和焦距不易控制,容易出现焊穿烧到电芯内部或未焊全的情况。
多重技术难题影响下,特斯拉4680电池在性能和产能上均未能在2023年达到其设定的目标。这也直接导致了特斯拉计划中那款“2.5万美元的电动汽车”多次延期。
据外媒报道,目前特斯拉双干法正极试验产线的良率仅在20%-30%,但于2025年H1达到90%良率、支持双干法4680批量上车Cybertruck、且周产量达到2-3k辆的目标并未改变。为此,特斯拉还计划将双干法4680产线挪至规模更大的、升级改造后的德州奥斯汀工厂。
尽管特斯拉4680双干法大圆柱已初步实现小批量生产,但要在保证质量、良率的前提下扩大规模,目前看仍需时日。
同时,受限于工艺、良率和性能提升的难度较大,大圆柱电池尚未展现出成本和性能的竞争优势。放眼全球车企,目前对于46系大圆柱电池的装车需求仍然相对有限。
值得注意的是,相较于特斯拉继续重押4680动力,国内对于大圆柱电池非动力领域应用的探索则十分活跃,包括数码、储能、eVTOL等领域。并探索出技术路线。
目前,包括亿纬锂能、鹏辉能源、海辰储能、中比新能源、航天锂电、力华电源等电池企业已经探索或推出适用于储能市场的“铝壳+全极耳揉平工艺+铁锂体系”大圆柱电池。
此外,eVTOL低空飞行器也吸引了国内布局大圆柱电池企业的关注。亿纬锂能的Omnicell大圆柱新品、中创新航的顶流高能-飞行大圆柱电池、比克半固态大圆柱产品,均瞄准了eVTOL领域。
海外和国内大圆柱电池企业对于终端需求感知、应用场景和技术路线选择的分化、细化下,46系大圆柱电池也将走出不同赛带、不同节奏的产业化进程。
短刀电池市场“猛进”
作为与46系大圆柱技术路线并行的新一代产品——短刀电池,产业化进程则显得如火如荼。
近几年,越来越多的电池厂及主机厂开始布局及应用短刀电池这一技术路线,并将其视为未来的主流产品技术方向之一。
蜂巢能源作为短刀电池品类的开创者与引领者,其推出的短刀电池在制造工艺和技术创新,也为行业提供了新的思路。
例如,蜂巢能源始终坚持叠片路线,已成功推出第三代超高速叠片技术——飞叠技术,并自主研发首创飞叠热复合技术,在两大黄金技术的加持下,短刀电池在能量密度、安全性、高功率、长循环等多项性能指标上均实现了显著提升。
目前,蜂巢能源的第三代先进电池生产线,集聚了其在设备开发和智能化集成等多个领域的创新成果,集中应用了全球首创飞叠热复合技术、激光直焊等多项先进的生产工艺技术,具有高度集成、工序简化、全流程缺陷检测等诸多行业领先的优势。
这也使得蜂巢能源的短刀电池在性能和成本上更具市场竞争优势。数据显示,1-9月,蜂巢能源在增混市场的电池配套装机量排名国内TOP3,仅次于宁德时代、比亚迪。
高工锂电获悉,蜂巢能源第四季度整车订单达22万辆,环比增长83%,总订单量攀升至12.66GWh,环比增长91%。客户需求强劲,促使盐城基地满产,8条短刀产线全力生产以满足订单。
据了解,蜂巢能源短刀电池已搭载于吉利银河、岚图、理想、坦克、极越等众多知名品牌重磅车型,覆盖乘用车、商用车、无人驾驶车辆等多种车型,量产客户项目达84个。广泛的客户合作和市场布局也确立了蜂巢能源在短刀电池领域的领军地位。
高工锂电获悉,在第五届电池日上,蜂巢能源将公布其热复合叠片plus版本,热复合工艺将在原有优势上实现进一步的升级。
此外,蜂巢能源从储能系统和场景应用的底层逻辑出发,结合安全、系统集成、成组效率、降本等维度的正向推导,认为长度500mm、高度215mm,基于叠片工艺的L500短刀储能电芯是20尺储能舱的最优解。
目前,蜂巢能源L500短刀储能专用电芯已经应用在协鑫集团“鑫宇+”大储集成产品,单标准20尺储能舱可实现储能容量达到6MWh;同时,公司还顺利签约中车株洲所,为其CESS-4.0储能系统提供全新一代超大容量叠片储能电芯。
蜂巢能源短刀电池在动力与储能市场的探索与应用快进,也印证热复合叠片短刀电池的应用场景全面性与确定性趋势。
总结:
综合来看,4680大圆柱电池与短刀电池的产业化崛起,势必会引发动力、储能电池产业格局的变化。特斯拉的品牌影响力和技术实力为4680电池的发展提供了机遇,长期来看,4680电池依然有望在未来获得更大的市场份额。
而以蜂巢能源为代表的短刀电池,在技术升级与市场竞逐上迸发出的强劲态势,也预示着短刀电池的产业化机遇将发展更快也更加迅猛。
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