比克电池：大圆柱材料+结构创新引领全球电池新一轮变革

新能源汽车持续加速,基本盘稳定增长,在能源结构转型和不断提高的碳排放要求中进入新一轮的变革期。11月21日,高工锂电年会上,比克电池许严博士在主题演讲中分享了对当下全球电池变革的思考与中国电池企业的应变之策。

比克电池许严博士现场分享比克观点

许严博士表示:“技术创新驱动下,产业发展和市场需求呈现出‘从有到好’的趋势,终端应用企业,尤其是一线车企,对电池提出了‘既要又要还要再要’的严苛要求,高安全、高能量密度、快充性能和低成本缺一不可,需求持续加码。”

在此趋势下,圆柱电池将凭借标准化程度高、安全性高及高能量密度和倍率等性能发挥出色等特点,获得更高的市场占比,其中大圆柱(包括 3 系、4 系、6 系等) 将是圆柱电池市场未来大幅增长的核心带动板块。高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,2022 年中国圆柱电池出货量 32GWh,同比增长0.7%。预计到 2030 年中国圆柱电池出货量将达到 789GWh,未来 8 年复合增长率为 49%。

锂电池的创新分为两类:一类是材料体系的创新,一类是结构工艺的创新。许严博士判断,大圆柱电池在材料体系和结构工艺上的双重突破和创新潜力,将为其引领下一代新能源汽车电池发展,主导全球电池市场的新一轮变革奠定重要基础。

“大圆柱电池普遍采用耐压壳体,特别是采用了高强度钢材之后,基本上可以使用目前市面上最先进的材料体系,凭借更高的安全上限,大圆柱可以支持更高能量密度的化学材料体系,从磷酸铁锂到高镍三元锂,从液态电解质到半固态电解质以及全固态电解质,大尺寸结构也能够容纳更多的活性材料,进而提升电池的综合性能”,许严博士介绍。结构上的创新将围绕着外壳材料、全极耳和封装形式等展开,目前比克正在进行第三代大圆柱结构设计,对成熟、高速、低成本的结构设计发起更进阶的挑战。

除此之外,更高的生产效率也是大圆柱未来可期的关键。高工产研锂电研究所(GGII)数据显示,当前 4680大圆柱电池生产效率在 50~150ppm,对比小圆柱电池,其单线产能提高 3~10 倍,导致其人工费用、固定资产等得到有效的规模摊销,其生产制造成本约为小圆柱的 50-70%。随着大圆柱技术不断提升,其效率有望达 300ppm,单线年产能有望与方形相当。由于大圆柱电池设备投资额小于方形电池,其大规模量产后制造成本有望略低于方形电池。

比克全极耳大圆柱电池

自2021年国内首发4680全极耳大圆柱电池以来,比克电池在大圆柱技术研发上持续深耕,比克电池将推出代表性首代产品,预计于2024年开始量产,其能量密度将达280Wh/kg以上,同时支持4C快充,这个高性能路线首先会向着轻量化和化学体系持续优化的方向迭代,达到300Wh/kg以上,同时会在3年内,推出能量密度超过330Wh/kg的准固态产品。

先进电池是我国双碳战略和电动中国战略发展的关键支撑技术,在交通、出行、储能、工业生产、日常生活等各应用领域发挥着关键作用。高景气和结构性过剩的现状下,持续开发新电池技术,对推动产业长期发展至关重要。如许严博士所说,材料和结构的创新将奠定大圆柱电池作为新能源产业进一步发展的重要阶段。