Он имеет большие ценовые преимущества и когда-то был основной движущей силой Тесла при запуске большой цилиндрической батареи 4680.
В сентябре 2020 года, когда Тесла впервые выпустила аккумулятор 4680, компания отметила, что в будущем, благодаря комплексным инновациям в материалах, конструкции аккумуляторных элементов, оптимизации процессов, эффективности производства и конструкции упаковки, ожидается, что большие цилиндрические аккумуляторы позволят снизить стоимость на 56%.
Применение технологии сухих электродов, эффективная эффективность производства цилиндрических батарей, потенциал снижения затрат, обеспечиваемый крупномасштабным массовым производством за счет стандартизированных размеров, а также всестороннее улучшение производительности, обеспечиваемое технологией Полный-Вкладка, сделали большие цилиндрические батареи серии 46 широко популярными во всем мире и стали лидерами после их выпуска.
Однако четыре года спустя большая цилиндрическая батарея все еще застряла на линии массового производства: Он не только не смог достичь ожидаемого показателя снижения затрат, но и оказался еще более сложным и дорогостоящим, чем нынешняя распространенная технология производства квадратных батарей.
В мае этого года Тесла сделала жесткое заявление отделу аккумуляторов 4680: если цель по снижению затрат не будет достигнута к концу года, Тесла может отказаться от проекта 4680.
Следует отметить, что на данный момент целью снижения затрат является не снижение затрат на 56%, предложенное в 2020 году, а снижение стоимости по сравнению с аналогичными аккумуляторами, закупаемыми у таких поставщиков, как Панасоник и ЛГ Энергия Решение. Очевидно, что Тесла также пошла на компромисс в отношении цели снижения затрат.
01
От "лучших стримов в отрасли" до "замков в эфире"
С тех пор как Тесла выпустила аккумулятор 4680 в 2020 году, особенно с появлением таких инновационных технологий, как без пластин (полные пластины) и сухие электроды, большие цилиндрические аккумуляторы постепенно стали техническим направлением, за разработку которого конкурируют компании-производители аккумуляторов, и стали признанным лидером отрасли с 2021 по 2023 год. Почти каждый год с 2021 по 2023 год определяется как первый год массового производства больших цилиндрических аккумуляторов.
Однако большая цилиндрическая батарея серии 46 имеет инновационную конструкцию, добавление процессов, таких как формование цельного уха, выравнивание, лазерная сварка цельного уха и коллекторной пластины или оболочки, формирование отверстий и лазерная сварка крышки . Новая структура дизайна приносит огромные проблемы в процессе, производстве и последовательности. До сих пор выход годных больших линий по производству цилиндрических батарей всегда был препятствием, которое многим компаниям необходимо было преодолеть.
Например, цилиндрическая батарея серии 46 имеет конструкцию без выступов, а такие этапы процесса, как резка батареи и лазерная сварка, сильно различаются. Процесс очень сложный, и к точности и эффективности оборудования предъявляются более высокие требования.
На уровне производства все еще существуют неопределенности в отношении больших цилиндрических батарей, например, в отношении того, какой метод обработки выводов использовать: полный вывод, вырубной вывод или скошенный вывод. Технология обработки включает в себя процессы выравнивания и прессования. Сварка коллекторной пластины и полюса, коллекторной пластины и оболочки/нижней крышки также является более сложной проблемой.
Фактически, как Тесла, которая принесла в отрасль большую цилиндрическую батарею серии 46, в последние несколько лет неоднократно оттачивала ключевые технологические исследования и разработки и инженерную оптимизацию. По сообщениям СМИ, по состоянию на июнь этого года, почти за четыре года, суперфабрика Тесла в Остине, штат Техас, произвела всего 50 миллионов 4680 больших цилиндрических батарей. Из них около 40 миллионов 4680 батарей было произведено в прошлом году. Тесла также потратила много времени на ключевые технологические исследования и разработки, оптимизацию процессов и повышение производительности производственной линии.
Стоит отметить, что на данном этапе, из-за сложностей в совершенствовании процессов, производительности и производительности, если рассматривать мировых производителей аккумуляторов, то объемы производства каждой компании по-прежнему относительно ограничены, а крупные цилиндрические аккумуляторы не продемонстрировали конкурентных преимуществ по стоимости и производительности.
Мало того, стремительный рост стоимости материалов для цилиндрических батарей серии 21700 и 46 также затрудняет снижение стоимости цилиндрических батарей серии 46.
Если взять в качестве примера стальной корпус и нижнюю крышку, используемые в больших цилиндрических батареях, то современный никелированный стальной материал имеет относительные преимущества в проводимости, внутреннем сопротивлении и свариваемости и может относительно соответствовать требованиям с точки зрения коррозионной стойкости, но этот материал в основном импортируется из-за рубежа. "По сравнению с традиционными цилиндрическими батареями 21700 стоимость никелированных стальных корпусов, используемых в цилиндрических батареях 4680, выросла в 8-10 раз. дддххх Сюй Тао, генеральный директор Гуанчжоу Дунши Чуанчжан Энергия Технологии Ко., ООО., сообщил Аккумулятор Китай.
Изначально большие цилиндрические батареи рассматривались как инструмент сокращения расходов из-за их чрезвычайной эффективности, безопасности и производства, и были одобрены рядом автопроизводителей, включая Тесла, BMW, ГМ, Порше и НИО. Однако сегодня из-за трудностей в преодолении узких мест в процессе, производстве и выходе, а также из-за роста стоимости материалов большинство автопроизводителей на внутреннем рынке больше не так воодушевлены цилиндрическими батареями.
02
Как выйти из тупика?
"Прошло четыре года с момента запуска большой цилиндрической батареи в 2020 году. Все компании вложили много средств в НИОКР и рабочей силы, но в процессе производства батарей серии 46 все еще есть узкие места. Стоимость серийно выпускаемых 46 цилиндрических аккумуляторных ячеек все еще относительно высока. дддххх Сюй Тао считает, что Это в основном связано с тем, что с самого начала отрасль сосредоточилась на применении цилиндрических аккумуляторов серии 46 только на транспортных средствах. , и ориентирован на установку на транспортном средстве. "Транспортное средство имеет очень высокие требования к качеству аккумулятора, а цикл разработки и проверки относительно длинный. Это привело к небольшому масштабу производства больших цилиндрических деталей на ранней стадии, и многие проблемы были выявлены относительно медленно. Требуется много времени, чтобы взломать процесс и выйти. дддххх
Отсутствие крупномасштабного массового производства означает, что все проблемы больших цилиндрических аккумуляторов не могут быть полностью выявлены за короткий период времени, и многие технологические проблемы продолжают возникать на малых и средних производственных линиях. Аккумуляторным компаниям и автомобильным компаниям приходится неоднократно проверять и решать их.
Сюй Тао считает, что для достижения зрелости технологии и процессов производства больших цилиндрических батарей, а также быстрого повышения производительности, вся отрасль должна иметь достаточный масштаб и объем для массового производства больших цилиндрических батарей, как можно скорее выявлять все потенциальные проблемы, а затем, при сотрудничестве всей производственной цепочки, преодолевать связанные с ними технологические, технологические и производственные трудности в относительно короткие сроки и действительно добиваться быстрого снижения затрат и повышения производительности больших цилиндрических батарей.
По сравнению с высокими требованиями к качеству больших цилиндрических аккумуляторов и огромными инвестициями в производственные линии для готовых транспортных средств, Сюй Тао считает, что дддххх разработка больших цилиндрических батарей не обязательно должна быть нацелена на установку в транспортном средстве. Существует также много места для сценариев, отличных от установки в транспортном средстве, таких как долгосрочное хранение энергии . Используя преимущества больших цилиндрических батарей в областях, которые отличаются от требований к качеству установки транспортного средства, таких как высокая безопасность, высокая емкость, гибкая группировка и переработка, мы возьмем на себя инициативу по реализации крупномасштабного массового производства цилиндрических батарей серии 46. В этом процессе проблемы больших цилиндрических батарей будут полностью выявлены, а решения будут постепенно найдены и возвращены к качеству всего транспортного средства. Я считаю, что это окажет большую помощь в зрелости технологии больших цилиндрических батарей и оптимизации затрат.дддххх
По данным Аккумулятор Китай, такие компании-производители аккумуляторов, как КАНУН Энергия, Пэнхуэй Энергия, Хайчен Энергия Хранилище, китайско-бельгийский Новый Энергия, Аэрокосмическая промышленность Литий Аккумулятор и Лихуа Власть Поставлять, изучили или выпустили на рынок большие цилиндрические литий-железо-фосфатные батареи, подходящие для рынка хранения энергии.
Недавно СМИ сообщили, что Тесла освоила процесс сухих электродов и, как ожидается, до конца года начнет массовое производство и установку 4680 батарей, полностью использующих сухие электроды. Ожидается, что сокращение оборудования и производственных материалов, вызванное сухими электродами, приведет к снижению стоимости больших цилиндрических батарей серии 46.
Говоря о снижении материальных затрат, Сюй Тао сказал, что В настоящее время материалы для стальных оболочек больших цилиндрических аккумуляторов в основном импортируются, и возможности для оптимизации затрат практически отсутствуют. В будущем, по мере постепенной локализации соответствующих материалов, ожидается снижение затрат примерно на 30%-40%. Сообщается, что с 1999 года компания Дунши Чуанчжан сотрудничает с японской корпорацией Ниппон Сталь Корпорация в целях разработки, производства, обработки и распространения "специальных материалов для стальных оболочек аккумуляторов". В области материалов для стальных оболочек цилиндрических аккумуляторов компания на протяжении многих лет тесно сотрудничает со многими ведущими отечественными компаниями по производству аккумуляторов и лидирует в развитии отрасли материалов для стальных оболочек аккумуляторов. В настоящее время компания ускоряет строительство и постоянно совершенствует решения в области исследований и разработок, а также оптимизации затрат для высококачественных материалов для цилиндрических аккумуляторов.
Можно предвидеть, что в будущем, по мере того как все больше отраслей начнут крупномасштабное массовое производство, а компании в цепочке производства аккумуляторов будут работать сообща, чтобы непрерывно совершенствовать связанные процессы и устранять проблемные места, вскоре наступит крупномасштабное массовое производство и установка больших цилиндрических аккумуляторов.
В отчете Хуатай Ценные бумаги Исследовать прогнозируется, что к 2027 году мировая установленная мощность больших цилиндрических батарей, как ожидается, достигнет 429 ГВт-ч, при соответствующем размере рынка 214,48 млрд юаней и совокупном годовом темпе роста 110,7% в период с 2023 по 2027 год. Поскольку большие цилиндрические батареи используются в накопителях энергии и на других рынках электроэнергии, большие цилиндрические батареи с высочайшей производительностью, высочайшей безопасностью и высочайшей эффективностью производства могут действительно завоевать большую долю рынка по конечной цене.