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電池FPC之4680,是鋰電最強(qiáng)期待?

2022-04-25 10:03

  鋰電已經(jīng)很久沒有突出的技術(shù)迭代了。

  這會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果?技術(shù)路徑不切換,現(xiàn)有技術(shù)路徑下的競(jìng)爭(zhēng)就越來越同質(zhì)化、白熱化,毛利率越來越低,沒有超額利潤(rùn),行業(yè)發(fā)展逐漸陷入沉寂,長(zhǎng)期將變成一個(gè)傳統(tǒng)制造業(yè)。

  這就是目前看到的趨向。

  鋰電行業(yè)迫切需要新一輪技術(shù)迭代,給行業(yè)發(fā)展注入新活力,新技術(shù)挑戰(zhàn)舊勢(shì)力,淘汰舊產(chǎn)能,創(chuàng)新者可以獲得超額利潤(rùn)獎(jiǎng)勵(lì),并帶動(dòng)行業(yè)進(jìn)入新的發(fā)展階段,激發(fā)更多應(yīng)用創(chuàng)新,而不是死水一潭。

  據(jù)深聯(lián)電路電池FPC小編了解,目前看來,現(xiàn)有各種較高緯度的技術(shù)創(chuàng)新中,4680電池的技術(shù)創(chuàng)新程度較高,同時(shí)也比較接近產(chǎn)業(yè)化,如若成功,也算一次技術(shù)迭代了。

  總體上,4680電池算是新物種,算得上技術(shù)迭代。

  4680電池是圓柱電池從較小的1865到2170之后,進(jìn)一步做大的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。1865的電池容量一般為2.6-3.5Ah,2170一般為4-5Ah,而4680可以做到20-30Ah,電池容量有了5倍左右的提升。

  得益于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,4680電池在電芯層面具有方形電池的技術(shù)特點(diǎn),可以做到更高的電池容量和能量密度,同時(shí)基于大圓柱背景的無極耳技術(shù)及干電極技術(shù)可以大幅提高電芯的散熱性和安全性,而圓柱型外形結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)集成度更高,可以直接CTC,系統(tǒng)散熱性也很好,系統(tǒng)成本也可以降低。

  這樣的特點(diǎn),對(duì)安全性更加敏感的三元材料也更有吸引力。

  難怪特斯拉對(duì)4680電池如此青睞。作為圓柱電池的擁躉,在滿足系統(tǒng)集成度高的前提下,迫切需要一款能夠提高能量密度并滿足三元材料安全性要求的電池,4680似乎是最優(yōu)解。

  特斯拉已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了4680電池良率的大幅提升,從2020年的20%提高到了目前的90%,且達(dá)到了1個(gè)月100萬塊的產(chǎn)量水平,并應(yīng)用于Model Y,4680電池算是勉強(qiáng)進(jìn)入量產(chǎn)階段了。

  4680電池在材料、結(jié)構(gòu)和工藝等方面都有較大創(chuàng)新,因此對(duì)相應(yīng)的材料和設(shè)備都提出了新要求。

  據(jù)電池FPC小編了解,在材料方面,4680電池適配高鎳三元,因此會(huì)帶動(dòng)三元材料尤其是鎳的使用,有望像刀片電池帶動(dòng)磷酸鐵鋰反轉(zhuǎn)一樣讓三元電池再出發(fā),這也是特斯拉著力推動(dòng)4680電池的根本原因。此外,4680電池也適合硅基負(fù)極的推廣,PVDF的使用量也更多。

  在設(shè)備方面,4680電池的制造工藝完全不同于小圓柱電池,需要重新匹配生產(chǎn)設(shè)備,對(duì)焊接及密封的可靠性要求更高,對(duì)原材料及結(jié)構(gòu)件的精度要求和光潔度要求更高,無極耳技術(shù)和干電極技術(shù)對(duì)設(shè)備及工藝的要求也完全不同,這些對(duì)鋰電生產(chǎn)而言都是重大變革。

  雖然都是圓柱,但從小圓柱到大圓柱,已經(jīng)完全不在同一個(gè)技術(shù)層次,小圓柱的經(jīng)驗(yàn)在4680不可用,創(chuàng)新難度已經(jīng)大幅提高,遠(yuǎn)高于從方形到刀片的創(chuàng)新力度。

  這也是其技術(shù)迭代特性的外在表現(xiàn)。

  此外,由于4680電池具有高能量密度和高成組率的特點(diǎn),有利于加快中高端電動(dòng)汽車的滲透率,為新能源汽車全面發(fā)展創(chuàng)造條件,與此前磷酸鐵鋰電池推動(dòng)中低端電動(dòng)汽車加速發(fā)展的邏輯相似。

  因此,無論是上游供應(yīng)商,還是下游應(yīng)用場(chǎng)景,4680電池都可能帶動(dòng)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生一些重大變化。 

  鋰電行業(yè)的產(chǎn)業(yè)邏輯與光伏行業(yè)相似,有兩個(gè)重要的驅(qū)動(dòng)力,一個(gè)是長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)力,一個(gè)是短期驅(qū)動(dòng)力。長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)力是技術(shù)迭代,短期驅(qū)動(dòng)力是產(chǎn)能或資本,兩個(gè)力量互相作用,呈現(xiàn)螺旋上升的特點(diǎn)。

  在技術(shù)迭代過程中,掌握者進(jìn),缺失者退。

  哪怕是微創(chuàng)新,都可能對(duì)競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生沖擊,更何況是更高維度的技術(shù)迭代,競(jìng)爭(zhēng)格局更可能重塑甚至顛覆。

  4680電池由于較高的能量密度和成組效率,在不斷規(guī)模化之后,成本有望不斷下降,若此有望不斷侵蝕原有技術(shù)路線的市場(chǎng)份額。

  光伏行業(yè)在這方面比較典型,不斷技術(shù)迭代,城頭不斷變換大王旗,雖然個(gè)體慘烈,但行業(yè)不斷進(jìn)化向前。

  就電池FPC小編來看,任何一次技術(shù)迭代都不容易,道路必定坎坷,還不一定成功。4680也是如此,作為一個(gè)頗具技術(shù)迭代特質(zhì)的新物種,總體上是方形電池的工藝思路,但套用了圓柱電池的外形結(jié)構(gòu),實(shí)際上具有全新的工藝技術(shù),目前制造成本高企,量產(chǎn)推廣之路并不容易。

  但是,4680產(chǎn)業(yè)化仍在不斷進(jìn)步,如果大規(guī)模量產(chǎn),那么對(duì)現(xiàn)有鋰電競(jìng)爭(zhēng)格局必然造成一定沖擊,從電池企業(yè)到上游材料和設(shè)備供應(yīng)商。新技術(shù)挑戰(zhàn)舊勢(shì)力,淘汰舊產(chǎn)能,這是行業(yè)發(fā)展規(guī)律,不進(jìn)則退。

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