中國儲能網(wǎng)訊：在動力鋰電池技術路線之爭曙光漸露的當下，隨著特斯拉Model3首批交付儀式的舉行，21700圓柱電池的應用也啟動了動力鋰電池能量競賽的新戰(zhàn)場。
續(xù)航里程一直是消費者選購新能源汽車的首要參考因素，尤其是在目前充電設施并沒有那么完善的的狀態(tài)下。與續(xù)航里程休戚相關的能量密度比就顯得尤為重要。
有電池企業(yè)技術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。
當升科技董秘曲曉力曾表示，國家最新的客車補貼標準也從過去單一的車輛長度逐步向車輛單位載質量能量消耗量和續(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、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)比能量力爭達到260Wh/Kg。
但數(shù)據(jù)顯示，當前國內(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，其與目標值差距達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)動工建設圓柱電池二期項目，歷時8個月，于今日正式建成投產(chǎn)。二期項目總投資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。預計在2017年三季度末達成共計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，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)化項目建設成果匯報會、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)更是遙遙領先。
據(jù)力神方面披露，蘇州力神鋰離子動力電池項目一、二兩期總投資21億元人民幣，建設產(chǎn)能4GWh。2016年4月15日開工建設，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。”天鵬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目分兩批實施，新工廠總體廠務建設全部完成，其中第一批日產(chǎn)50萬支三元圓柱電池的設備安裝調試完畢，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)能建設已開始著手實施中。
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年進入規(guī)?；a(chǎn)階段。
解密21700
特斯拉的一馬當先，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%達到155美元/Wh、在同等能量下所需電池數(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型，續(xù)航里程基本上都能夠達到300公里的水平。
進一步提高續(xù)航里程的關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。
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、簡化金屬結構件等配件數(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?！庇袆恿﹄姵仄髽I(yè)負責人告訴新材料在線?。
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》國家標準在征求意見稿中，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、制作工藝和技術流程等方面，都和技術較成熟的18650電池相似。”林文華告訴新材料在線?，從這一點上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)前赴后繼高調宣布進入21700電池領域所不同的是，新能源汽車廠商卻顯得有些出乎意料的“冷靜”。
“特斯拉的21700電池畢竟才剛剛應用，具體的使用情況還有待觀察，不能只看到其優(yōu)勢?！庇胁辉妇呙能嚻笕耸勘硎荆瑢胄滦吞栯姵貙嚻髞碚f是很慎重的事情，必須要經(jīng)過充分的驗證。
資料顯示，特斯拉Model3為了適配全新的21700電池，專門為Model3設計了全新的電池模塊、全新的PACK架構和底盤結構。而這無疑會導致新能源汽車研發(fā)成本的上升。
國內(nèi)動力電池企業(yè)技術上的不足也可能導致21700電池的未來不會那么一帆風順。
“松下在動力電池領域的技術研發(fā)實力和積累不是國內(nèi)企業(yè)一時之間可以追趕上的?！庇袠I(yè)內(nèi)人士認為，松下21700電池所能達到的指標，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量差距，國內(nèi)企業(yè)在追趕中。”林文華表示。
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)黃福良認為，盡管21700替代18650在技術上沒有太大的難度，但是更換電池型號之后會導致電池模組、PACK、箱體和整車底盤等在結構設計方面做出相應的改變，這必然會增加整車企業(yè)的負擔。
“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)的習慣就需要一段適應期，他們需要針對新產(chǎn)品設計新的工藝?！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電池被特斯拉應用之后，肯定會成為趨勢?！?
