特斯拉發(fā)布4680電池

 

特斯拉在2020年電池日上發(fā)布了這款4680電池，該產(chǎn)品容量是目前使用的2170電池的5倍之多。松下表示，特斯拉在去年電池日之前便與公司開始接洽，在考慮了成本、車輛本身、圓柱電池性能等多方面因素后，敲定直徑46mm、高度80mm將4680作為最佳電池尺寸。

 

在2020年9月特斯拉電池日首次公布，單體能量密度可提高5倍，達到300Wh/kg，充放電效率比有極耳電池提升6倍。搭載在整車上可提高續(xù)航里程16%，度電成本下降56%。

 

馬斯克稱，希望柏林工廠到2022年底實現(xiàn)每周生產(chǎn)5000輛搭配4680電池的Model Y，理想情況下達到1萬輛/周。

 

各家訂單爭奪加快布局

 

圍繞4680電池訂單爭奪，包括松下、LG新能源、三星SDI、寧德時代、億緯鋰能、比克電池、蜂巢能源等中日韓電池企業(yè)都已經(jīng)涉足大圓柱/4680電芯開發(fā)，加快跟進4680電池布局。

 

2022-2024年集中量產(chǎn)。

 

從當(dāng)前公布的規(guī)劃看，特斯拉將率先在2022年量產(chǎn)，預(yù)計首批電池將搭載在Model Y；松下2022年3月試生產(chǎn)；LG新能源的目標是在松下開始量產(chǎn)之前完成試生產(chǎn)線，計劃最快在2023年量產(chǎn)；比克已開始規(guī)劃大尺寸圓柱電池量產(chǎn)生產(chǎn)基地，預(yù)計未來2年內(nèi)量產(chǎn)；億緯鋰能與StoreDot聯(lián)合開發(fā)，計劃2024年量產(chǎn)。

 

硅基負極快充之王

 

續(xù)航（能量密度）、快充、安全等等是未來趨勢。硅基負極可提升理論克容量，適應(yīng)高能量密度發(fā)展趨勢，但硅基負極存在體積膨脹和電導(dǎo)率低等問題，具備較高技術(shù)壁壘；近年來硅基負極應(yīng)用加速，小米手機、特斯拉電車均已搭載硅基負極電池，蔚來、廣汽、智已等均發(fā)布硅基負極量產(chǎn)計劃，戴姆勒、寶馬、ATL、三星、LG均綁定相關(guān)硅基負極制造商，加速產(chǎn)業(yè)化。

 

硅碳復(fù)合材料作為未來負極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余，其產(chǎn)業(yè)化后，將大大提升電池的容量。現(xiàn)在硅碳復(fù)合材料存在的主要問題有：1、充放電時，體積膨脹，吸液能力強; 2、循環(huán)壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段解決以上問題，且部分企業(yè)已經(jīng)取得了一定進展。

 

 

4680電池中硅基負極的應(yīng)用

 

4680大圓柱電池追求更高能量密度也就意味著配備高性能材料，從而帶來全材料產(chǎn)業(yè)鏈的提升，其中比較明顯的增量是硅基負極材料。

 

目前特斯拉上用的硅碳負極實際是氧化亞硅負極，比硅碳負極落后一代。氧化亞硅負極因為提升續(xù)航里程有限，因此全球重新回到純硅碳負極。硅碳負極摻硅30%時，比容可以達到1000mAh/g。目前硅基負極2170添加量為5%，4680添加量為10%。

 

產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用加速，杉杉為一線龍頭。硅氧技術(shù)屬于國內(nèi)第一梯隊，并且在動力領(lǐng)域領(lǐng)先，明年量的增長也非常非常大，參硅負極價格預(yù)計在15萬左右/噸；硅碳方面，在方形動力上有幾個定點客戶，目前在方形和動力上，行業(yè)同行跟下游聯(lián)合做的企業(yè)不多，尤其是在方形、軟包產(chǎn)品上，杉杉17年實現(xiàn)量產(chǎn)并供貨，18年對CATL供貨，預(yù)計明年硅氧產(chǎn)品出貨量有3000噸。

 

松下特斯拉4680體系預(yù)計為高鎳-硅基松下主導(dǎo)采購，當(dāng)前高鎳產(chǎn)能1.5萬噸，明年3萬噸滿產(chǎn)滿銷，硅基產(chǎn)能當(dāng)前3千噸將擴到6千噸。