Он имеет большую стоимость преимущества и когда-то был основной движущей силой для Тесла для запуска 4680 большой цилиндрической батареи.
В сентябре 2020, когда Тесла первая выпустила батарею 4680 , это указал что в будущем , на основе комплексных инноваций в материалы, батарея ячейка дизайн, процесс оптимизация, производство эффективность и упаковка дизайн, большие цилиндрические батареи ожидаются привести а 56% стоимость снижение.
Применение сухих электродов технологии, эффективное производство эффективность цилиндрических батарей, снижение стоимости потенциал привнесено за счет крупномасштабного массового производства благодаря стандартизированным размерам, и универсальной производительности улучшению привнесенной технологией полной технологии сделали 46 серию больших цилиндрических батарей широко популярные во всём мире и стали высшими уровнями как только они были запущены.
Однако, четыре года позже, большая цилиндрическая батарея все еще застряла на массовом производстве линии: не только не оно не достигло достижения ожидаемых затрат сокращения цели, это даже более сложно и более дорого чем текущие основные направления квадрат батарея производство технология.
В мае этого года, Тесла сделала резкое заявление отделу 4680 батареи: Если цель снижения затрат не может быть достигнута конец года, Тесла может отказаться от проекта 4680 .
Следует указать указать что цель снижения затрат на в данное время не является 56% снижение затрат предлагаемого в 2020, но быть дешевле чем аналогичные аккумуляторы купленные у поставщиков таких как Панасоник и ЛГ Энергия Решение. Очевидно, что , Тесла также скомпрометировала по цене сокращение цель.
01
От " индустрия's топ поток" к "замки в воздушных замках"
С Тесла выпустила батарею 4680 в 2020, особенно с появлением инновационных технологий таких как без вкладок (полный вкладок) и сухих электродов , большие цилиндрические аккумуляторы постепенно становятся техническим маршрутом , по которому батарейные компании конкурируют в развитии, и стали отраслью 27 признанных "верх розетка" с 2021 по 2023. Почти каждый год с 2021 по 2023 определяется как первый год массового производства больших цилиндрических батарей.
Однако, серия 46 большая цилиндрическая аккумуляторная принимает инновационный структурный дизайн, добавление процессов таких как полноушковое формование, сплющивание, лазерная сварка полноушкового и коллектора пластины или оболочки, открытие формирование, и лазерная сварка крышки пластины . Новая дизайн структура приносит огромные проблемы в процессе, производстве и согласованности. Пока пока, выход доля крупных цилиндрических батарея производственная линия всегда была препятствием , которое многим компаниям нужно преодолеть.
Для примера, в 46 серии цилиндрических аккумуляторных принимается дизайн без вкладок дизайн, и процесс этапы такие как аккумуляторная резка и лазерная сварка сильно различаются. Процесс является очень сложным, и высокие требования установлены к точности и эффективности оборудования.
На уровне производства, есть есть еще неопределенности в больших цилиндрических батареях, для примера, является ли метод обработки является ли полным вкладка% 2c высечка выступ или фаска выступ. Технология обработки включает в себя процессы выравнивания и прессования. Сварка коллектора пластины и столба, коллектор пластины и оболочки/нижний крышки является также более сложная проблема.
В факте, как Тесла, которая принесла серию 46 большую цилиндрическую батарею в индустрию, была неоднократно оттачивалась в ключевой технологии исследования и разработки и инжиниринг оптимизация за последние несколько лет. Согласно отчетам СМИ , по июню этого года, за почти четыре года годы, Тесла's супер фабрика в Остине, Техасе, выпустила только 50 миллионов 4680 больших цилиндрических батарей. Среди них, около 40 миллионов 4680 батарей было произведено в прошедшем году. Тесла потратила также потратила длительное время на ключевые технологии исследования и разработки, процесса оптимизация, и производства линии доходности улучшение.
Стоит отметить что на этом этапе, из-за трудностей в улучшении процессов, достигает и производительности, взглянув на глобальную батарею компании, производительность каждой компании еще относительно ограничена, и большие цилиндрические аккумуляторы не продемонстрировали конкурентные преимущества по цене и производительности.
Не только что, высокие материальные затраты от 21700 до 46 серии цилиндрических аккумуляторов также сделают его более сложным снижение расходов для 46 серия цилиндрические батарейки.
Взяв стали корпуса и дна крышки материалы используемые в больших цилиндрических батареях как пример, текущий никелированный сталь материал имеет относительный преимущества в проводимости, внутренней сопротивления, и свариваемости, и может относительно соответствовать требованиям в с точки зрения коррозионной сопротивления, но этот материал является в основном импортированным из заграницы. "По сравнению с традиционными 21700 цилиндрическими батареями, стоимость никелированных стальных корпусов используемых в 4680 цилиндрических батареях выросла на 8 до 10 раз." Сюй Тао, генеральный менеджер Гуанчжоу Дунши Чуанчжан Энергетика Технологии Ко., ООО, сказал Батарея Китай.
Первоначально , большие цилиндрические аккумуляторы рассматривались как инструмент для сокращения затрат за их экстремальную эффективность, безопасности, и производства, и были предпочтительны числом автопроизводителей включая Тесла, BMW, ГМ, Порше, и НИО. Однако, сегодня, из-за трудностей в прорыв узких в процессе, производстве, и доходность, а также как растущие материальные затраты, большинство автопроизводителей на внутреннем рынке являются уже не с таким энтузиастом о цилиндрических батарейках.
02
Как выйти из тупика?
"Прошло четыре года с запуска большой цилиндрической батареи в 2020 году. Все компании инвестировали много R&усилитель;D средства и человеческая сила, но есть все еще узкие в серии 46 батарейного (производственного) процесса. Стоимость массового производства 46 цилиндрических батарей клеток все еще относительно высокий." Сюй Дао считает что это главным образом потому что отрасль сосредоточилась на применении из 46 серии цилиндрических аккумуляторов только на транспортном с с начала , и ориентирован на транспортное установку. "К автомобилю имеются очень высокие требования к батарее качеству, и цикл разработки и проверки является относительно длительным. Это привело к небольшому масштаб крупного цилиндрического производства на ранней этапе, и многие проблемы обнаружены относительно медленно. Требуется долгое время для взломать процесс и выдать."
Отсутствие крупномасштабного массового производства означает что все проблемы больших цилиндрических батарей не могут быть полностью разоблаченными за короткий период времени% 2c и многие процесс проблемы продолжать появляться в малых и средних производственных линиях. Аккумуляторные компании и автомобильные компании должны проверять и решать их неоднократно.
Сюй Тао считает что чтобы достичь зрелости больших цилиндрических батарейных технологий и процессов, так же как быстрое улучшение доходность, вся промышленность необходима чтобы иметь достаточный масштаб и объем для больших цилиндрических батарейных массовых производств, выявить все потенциальные проблемы как скоро как возможно, и затем, при сотрудничестве в промышленной цепочке, прорыв связанных технологиях, процессах и производстве трудностях в а относительно быстрый период времени, и действительно достичь быстрого снижения затрат и производительности улучшения больших цилиндрических батарей.
По сравнению с высоким качеством требованиями к большим цилиндрическим батареям и огромными инвестициями в производство линий для комплектных транспортных средств, Сюй Тао считает что " разработка больших цилиндрических батарей не должна нацеливаться на установку транспортного средства. Существует также много места для сценариев других чем транспортное установка, такие как долгосрочное хранилище энергии . Используя преимущества больших цилиндрических батарей в полях которые отличаются от транспортного установочного качества требований, таких как высокие безопасность, высокая производительность, гибкая группировка, и переработка, мы возьмем на себя лидерство в реализации крупномасштабного массового производства 46 серии цилиндрические батарейки. В этом процессе, проблемы больших цилиндрических батарей будут полностью обнаружены, и решения будут постепенно найдены и подпитаны обратно к качеству комплектного транспортного средства. Я верю это будет оказать большую помощь к зрелости больших цилиндрических аккумуляторов технологии и стоимость оптимизация."
Согласно Аккумулятор Китай, батарея компаний включая КАНУН Энергия, Пэнхуэй Энергия, Хайчен Энергия Хранилище, китайско-бельгийский Новый Энергия, Аэрокосмическая промышленность Литий Батарея, и Лихуа Власть Поставка исследовали или запустили большие цилиндрические литиевые железо фосфатные батареи подходящие для рынка энергетики хранилища.
Недавно , СМИ сообщили , что Тесла освоила обработку сухого электрода и ожидается к массовому производству и установке 4680 батарей которые полностью использования сухие электроды до конца конца года. Ожидается сокращение оборудования и производства материалов привозимых сухими электродами для выведения из строя стоимость 46 серии больших цилиндрических аккумуляторов.
С точки зрения материальных стоимости сокращения, Сюй Дао сказал что в настоящее время большие цилиндрические аккумуляторы сталь оболочка материалы в в основном импортируются, и есть почти нет места для стоимостной оптимизации. В будущем, как соответствующие материалы постепенно локализуются, затраты ожидаются снижение приблизительно 30%-40%. Сообщается что с 1999, Дунши Чуанчжан сотрудничает с Японией's Ниппон Сталь Корпорация для разработки, производства, процесса и распределить "специальные материалы для батарейных сталей снарядов". В области цилиндрических аккумуляторов стали оболочки материалов, компания сотрудничает глубоко со многими отечественными ведущими аккумуляторными компаниями в течение многих лет и была ведущей разработкой батарейной стали оболочки материалов индустрии. В настоящее время компания ускоряет строительство и постоянно улучшается исследования и разработки и стоимости оптимизации решений для высококлассных материалов для цилиндрических аккумуляторов.
Можно предвидеть что в будущем , как больше полей начнётся крупномасштабное массовое производство и компании в батарейной промышленности цепочке работы вместе для непрерывного прорыва связанного процесса и выдачи болевых точек, крупномасштабного массового производства и установки больших цилиндрических батарей скоро придут.
Хуатай Ценные бумаги Исследование Отчет прогнозирует что к 2027, глобальная установленная ёмкость больших цилиндрических батарей ожидается достичь 429ГВтч, с a соответствующие рыночные размеры 214,48 миллиардов юаней, и а составные ежегодные темпы роста 110,7% с 2023 по 2027. Как большие цилиндрические батареи используются в энергетике хранилище и других энергетических рынках, большие цилиндрические аккумуляторы с максимальной производительностью, ультимейтивной безопасностью, и конечным производством эффективностью может действительно выиграть больше рынка долю по наибольшей цене.