中國儲能網(wǎng)訊：在動力鋰電池技術(shù)路線之爭曙光漸露的當(dāng)下，隨著特斯拉Model3首批交付儀式的舉行，21700圓柱電池的應(yīng)用也啟動了動力鋰電池能量競賽的新戰(zhàn)場。
續(xù)航里程一直是消費(fèi)者選購新能源汽車的首要參考因素，尤其是在目前充電設(shè)施并沒有那么完善的的狀態(tài)下。與續(xù)航里程休戚相關(guān)的能量密度比就顯得尤為重要。
有電池企業(yè)技術(shù)人員告訴新材料在線，出于目前電池材料性能的限制，通過增加體積來提高能量密度就成為電力電池企業(yè)重點(diǎn)考慮的對策，圓柱電池的物理尺寸增加能顯著提升能量密度。
當(dāng)升科技董秘曲曉力曾表示，國家最新的客車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)也從過去單一的車輛長度逐步向車輛單位載質(zhì)量能量消耗量和續(xù)航里程過渡。因此新能源汽車選用能量密度高、續(xù)航里程遠(yuǎn)、自重輕的動力電池是必然趨勢。
2017年3月份，國家工信部等四部委聯(lián)合頒布《促進(jìn)汽車動力電池發(fā)展行動方案》，指出到2020年，要求新型鋰離子動力申池單體比能量超過300Wh/Kg;系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh/Kg。
但數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國內(nèi)新能源汽車仍然在采用磷酸鐵鋰和三元鋰電池，電池系統(tǒng)平均能量密度水平為115Wh/Kg，其與目標(biāo)值差距達(dá)126%。
21700電池的誕生無疑已經(jīng)成為動力鋰電池企業(yè)提高能量密度的一根“救命稻草”。
競投21700
2017年6月28日，湖北金泉，炎熱的天氣似乎也難以匹敵億緯鋰能湖北金泉二區(qū)投產(chǎn)暨三區(qū)啟動儀式的火熱。
億緯鋰能于2016年10月28日在湖北金泉二區(qū)動工建設(shè)圓柱電池二期項(xiàng)目，歷時8個月，于今日正式建成投產(chǎn)。二期項(xiàng)目總投資20億元，是國內(nèi)目前自動化程度最高的動力圓柱鋰離子電池生產(chǎn)線，亦是國內(nèi)投產(chǎn)的首條21700生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)在2017年三季度末達(dá)成共計(jì)3.5GWh的圓柱電池產(chǎn)能規(guī)模。
億緯鋰能21700圓柱電池發(fā)布
億緯鋰能(300014.SZ)圓柱動力電池事業(yè)部總經(jīng)理宋志新在接受媒體采訪時表示，上線21700除了給予特斯拉的帶動效應(yīng)，其相比18650更是具有三大優(yōu)勢?！熬唧w來說，21700的優(yōu)勢是：一空間利用率變大，能量密度提升;二其生產(chǎn)工藝、設(shè)備折舊、人工成本與18650電池相同，但21700容量更高。按照每瓦時來計(jì)算成本，21700顯然更具優(yōu)勢;三減少PACK成本?！?
而這僅是21700電池國內(nèi)競投戰(zhàn)的開始。
據(jù)新材料在線?查閱上市公司公告及市場了解，截至目前，已經(jīng)有包括億緯鋰能、比克電池、猛獅新能源、遠(yuǎn)東福斯特、天鵬電源、智慧能源、力神電池等動力電池巨頭競相殺入21700市場。
7月20日，“力神電池動力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)成果匯報(bào)會、新品發(fā)布會暨投產(chǎn)儀式”在蘇州高新區(qū)科技城隆重舉行。力神電池公布重磅消息稱，其蘇州鋰離子動力電池項(xiàng)目正式建成投產(chǎn)，其生產(chǎn)的21700電池在國內(nèi)更是遙遙領(lǐng)先。
據(jù)力神方面披露，蘇州力神鋰離子動力電池項(xiàng)目一、二兩期總投資21億元人民幣，建設(shè)產(chǎn)能4GWh。2016年4月15日開工建設(shè)，2017年7月20日正式建成投產(chǎn)，是國內(nèi)首批為21700產(chǎn)品定制的產(chǎn)線。
8月16日，國家工信部發(fā)布《道路機(jī)動車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第299批)的車輛新產(chǎn)品公示。其中，由南京金龍客車制造有限公司和北汽(常州)汽車有限公司生產(chǎn)的兩款純電動廂式運(yùn)輸車(型號為NJL5040XXYBEV25和BJ5040XXYCJ06EV)，率先搭載了力神電池的21700三元鋰離子動力電池。這也開啟了國內(nèi)新能源汽車的“21700時代”。
“天鵬電源將在新工廠建設(shè)21700型圓柱電池專用產(chǎn)線，屆時電池能量密度會得到顯著提升，度電成本有效降低?！碧禊i電源母公司澳洋順昌(002245.SZ)董秘林文華告訴新材料在線?，新建日產(chǎn)100萬支三元圓柱電池項(xiàng)目分兩批實(shí)施，新工廠總體廠務(wù)建設(shè)全部完成，其中第一批日產(chǎn)50萬支三元圓柱電池的設(shè)備安裝調(diào)試完畢，截至目前，產(chǎn)能正在穩(wěn)步爬升中，隨著后續(xù)產(chǎn)能的逐步釋放，將極大提升公司鋰電池生產(chǎn)能力;第二批剩余50萬支產(chǎn)能建設(shè)已開始著手實(shí)施中。
國際巨頭顯然也不甘于落后，自特斯拉宣布Model3車型上使用21700型號電池后，三星SDI也宣布將推出21700型電池，并表示該電池將在2021年進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段。
解密21700
特斯拉的一馬當(dāng)先，國內(nèi)巨頭的爭先恐后，這一切都讓誕生不久的21700電池充滿了神秘色彩。
根據(jù)特斯拉披露的信息，在現(xiàn)有條件下，特斯拉生產(chǎn)的21700電池單體比能量達(dá)到了300wh/kg，比原來的18650電池能量密度提升20%以上、單體容量提升35%、系統(tǒng)成本降低9%達(dá)到155美元/Wh、在同等能量下所需電池?cái)?shù)量可減少約1/3，系統(tǒng)重量減輕了10%。
21700電池在能量密度、制造成本、系統(tǒng)優(yōu)化和輕量化等方面均優(yōu)于18650電池。特斯拉CEO馬斯克也表示，21700型電池的電量密度是目前世界上最高的，售價也將更平易近人。
數(shù)據(jù)來源于公開資料整理
工信部發(fā)布的2017年新能源汽車前6批推廣目錄分析可知，新車型搭載電池的能量密度不同程度地提升。第一批目錄中能量密度超過115Wh/Kg的車型僅占13.11%到第五批目錄中的73%，應(yīng)該說能量密度的提升已是大勢所趨。主流電動車企業(yè)配套的動力電池也逐步向三元鋰轉(zhuǎn)型，續(xù)航里程基本上都能夠達(dá)到300公里的水平。
進(jìn)一步提高續(xù)航里程的關(guān)鍵就卡在了動力電池能量密度，而21700的出現(xiàn)則滿足了這一目標(biāo)。
力神電池副總工程師蘇金然在此前的一次行業(yè)會議上就表示，力神量產(chǎn)的21700圓柱型鋰離子動力電池對比傳統(tǒng)的18650電池具有四大優(yōu)勢：單體能量密度更高，電池系統(tǒng)成本更低，整車電池包重量更輕，更易于自動化生產(chǎn)。
“電池單體電池容量的提升意味著同等能量下所需電芯的數(shù)量減少約1/3，如此以來降低了系統(tǒng)管理難度、簡化金屬結(jié)構(gòu)件等配件數(shù)量，雖然單個電芯的重量和成本提升了，但是電池系統(tǒng)PACK的重量和成本卻得到了降低。”有動力電池企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴新材料在線?。
在政策層面，此前《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》國家標(biāo)準(zhǔn)在征求意見稿中，圓柱電池的規(guī)格尺寸僅有兩款——18650和32650，其他類型一概取消。但正式稿取消了32650款型，同時又增加了21700、26650、26700、32700和32134。
“21700從電池原材料選用、制作工藝和技術(shù)流程等方面，都和技術(shù)較成熟的18650電池相似?！绷治娜A告訴新材料在線?，從這一點(diǎn)上18650與21700的產(chǎn)線大部分可以兼容，原有18650產(chǎn)線小規(guī)模改造即可轉(zhuǎn)產(chǎn)21700電池。
這也是21700電池被廣泛看好的重要原因之一。
車企冷看21700
與動力電池企業(yè)前赴后繼高調(diào)宣布進(jìn)入21700電池領(lǐng)域所不同的是，新能源汽車廠商卻顯得有些出乎意料的“冷靜”。
“特斯拉的21700電池畢竟才剛剛應(yīng)用，具體的使用情況還有待觀察，不能只看到其優(yōu)勢。”有不愿具名的車企人士表示，導(dǎo)入新型號電池對車企來說是很慎重的事情，必須要經(jīng)過充分的驗(yàn)證。
資料顯示，特斯拉Model3為了適配全新的21700電池，專門為Model3設(shè)計(jì)了全新的電池模塊、全新的PACK架構(gòu)和底盤結(jié)構(gòu)。而這無疑會導(dǎo)致新能源汽車研發(fā)成本的上升。
國內(nèi)動力電池企業(yè)技術(shù)上的不足也可能導(dǎo)致21700電池的未來不會那么一帆風(fēng)順。
“松下在動力電池領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和積累不是國內(nèi)企業(yè)一時之間可以追趕上的。”有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，松下21700電池所能達(dá)到的指標(biāo)，國內(nèi)企業(yè)還存在著一定的差距。
“整體國產(chǎn)電池與松下尚有一定的質(zhì)量差距，國內(nèi)企業(yè)在追趕中?！绷治娜A表示。
這些因素也讓車企面對21700電池的熱潮得以冷靜對待。
南京金龍產(chǎn)品總監(jiān)黃福良認(rèn)為，盡管21700替代18650在技術(shù)上沒有太大的難度，但是更換電池型號之后會導(dǎo)致電池模組、PACK、箱體和整車底盤等在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做出相應(yīng)的改變，這必然會增加整車企業(yè)的負(fù)擔(dān)。
“下游市場對21700電池的接受度才剛剛起步，還需要一段時間逐步過渡。首先，改變PACK企業(yè)的習(xí)慣就需要一段適應(yīng)期，他們需要針對新產(chǎn)品設(shè)計(jì)新的工藝?！彼沃拘乱蔡寡韵掠问袌鲋饾u上量將集中在2018年中或年底。
同時有研究者表示，圓柱電池的物理尺寸增加不止提升能量密度，同時會降低循環(huán)壽命和倍率等性能。據(jù)測算，容量每提升10%，電池循環(huán)壽命大約會降低20%;充放電倍率降低30~40%;同時電池會有20%左右的溫升。
這對于追求動力電池更輕、更安全、循環(huán)壽命更長、價格更低的新能源汽車來說也是必須考慮的問題。
業(yè)界普遍認(rèn)為，21700電池對于動力電池企業(yè)來說是挑戰(zhàn)但也是不能錯過的機(jī)遇。正如光大證券新能源行業(yè)研究員韓晨所言，“21700電池被特斯拉應(yīng)用之后，肯定會成為趨勢?！?
