Il a de grands avantages de coût et était une fois une force motrice de noyau pour Tesla pour lancer la grande batterie cylindrique 4680.
En septembre 2020, quand Tesla a sorti la batterie 4680, il a souligné que dans le futur, basé sur des innovations complètes dans matériaux, batterie cellule conception, processus optimisation, fabrication efficacité et pack design, grandes batteries cylindriques sont attendus à apporter un 56% coût réduction.
L’application de la technologie d’électrodes sèches, l’efficacité de production efficace des batteries cylindriques, le potentiel de réduction des coûts apporté par la production de masse en raison des tailles standardisées, et de l'amélioration des performances apportées par la technologie à onglets complets ont fabriqué la série 46 de grandes batteries cylindriques largement populaires dans le monde et deviennent le premier niveau une fois qu'ils ont été lancés.
Cependant, quatre ans plus tard, la grande batterie cylindrique est toujours coincée sur la ligne de production de masse: non seulement il a échoué à atteindre la réduction des coûts attendue cible , il est encore plus difficile et plus coûteux que le courant actuel carré batterie fabrication technologie.
En mai cette année, Tesla a fait une déclaration sévère au département de batterie 4680: si l'objectif de réduction des coûts ne ne pas être atteint par la fin de l’année, Tesla peut abandonner le projet 4680.
Il devrait être souligné que l’objectif de réduction des coûts à cette heure n’est pas la réduction de 56% des coûts proposée en 2020, mais être moins cher que les batteries similaires achetées auprès de fournisseurs tels que Panasonic et LG Energy Solution. De toute évidence,, Tesla a également compromis sur le coût réduction cible.
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De "le industrie's top stream" à "châteaux dans les airs"
Depuis que Tesla a lancé la batterie 4680 en 2020 2c, en particulier avec l'émergence de technologies innovantes telles que les électrodes sans onglets (onglet complet) et les électrodes sèches , les grandes batteries cylindriques sont progressivement devenues une voie technique que les entreprises de batteries sont en concurrence pour développer, et sont devenues l'industrie reconnue "haut sortie" de 2021 à 2023. Presque chaque année de 2021 à 2023 est définie comme la première année de production de masse de grandes batteries cylindriques.
Cependant, la série 46 grande batterie cylindrique adopte une conception structurelle innovante, ajout de processus tels que moulage d'oreille complète, aplatissement, laser soudage de oreille complète et plaque collectrice ou coque, ouverture formation, et soudage laser de couvercle plaque . La nouvelle structure de conception apporte d'énormes défis dans le processus, de fabrication et de cohérence. Jusqu'à présent, le taux de rendement des grands cylindriques La ligne de production de batterie a toujours été un obstacle que de nombreuses entreprises doivent sur surmonter.
Par exemple, la série 46 cylindrique batterie adopte une conception sans onglets, et les étapes du processus telles que la batterie découpe et soudage au laser varier considérablement. Le processus est hautement complexe, et des exigences plus élevées sont mises sur la précision et l’efficacité de l’équipement.
Au niveau de fabrication, il y a encore des incertitudes dans les grandes batteries cylindriques, par exemple, si l'onglet méthode de traitement est complet onglet% 2c découpé onglet ou onglet biseauté. La technologie de traitement comprend les processus d'aplatissement et de pressage. Le soudage de la plaque collectrice et du pôle, plaque collectrice et coque/fond couvercle est aussi un problème plus difficile.
En fact, comme Tesla, qui a apporté la série 46 la grande batterie cylindrique à l'industrie, a été affûtée à plusieurs reprises dans la technologie clé recherche et développement et ingénierie optimisation au cours des dernières années. Selon les rapports médias, en juin cette année, en presque quatre ans, Tesla's super usine à Austin, Texas, a seulement produit 50 millions 4680 grandes batteries cylindriques. Parmi elles, à propos 40 millions 4680 batteries ont été produites au cours de l'année passée. Tesla a également passé beaucoup de temps sur la technologie clé de recherche et développement, processus optimisation, et ligne de production amélioration du rendement.
Il vaut être à noter qu'à cette étape, en raison de la difficulté à améliorer les processus, les rendements et les performances, regard sur la batterie globale entreprises, la production de chaque entreprise est encore relativement limitée, et les grandes batteries cylindriques n'ont pas démontré d'avantages compétitifs en coût et performance.
Non seulement que, la montée des matériaux coûts de 21700 à 46 séries batteries cylindriques rendent également plus difficile de réduire les coûts pour 46 série cylindrique batteries.
Prendre la coque en acier et le couvercle inférieur les matériaux utilisés dans les grandes batteries cylindriques comme un exemple, le courant matériau en acier nickelé a relatif avantages en conductivité, résistance interne, et soudabilité, et peuvent relativement répondre aux exigences en termes de corrosion résistance, mais ce matériau est fondamentalement importé de l’étranger. "Comparé aux batteries cylindriques 21700 traditionnelles , le coût des coques en acier nickelé utilisées dans les batteries cylindriques 4680 a augmenté de 8 à 10 fois." Xu Tao, directeur général de Guangzhou Dongshi Chuangzhan Energy Technology Co., Ltd., dit Batterie Chine.
Initialement,, les grandes batteries cylindriques étaient considérées comme un outil de réduction des coûts pour leur efficacité extrême, sécurité, et fabrication, et étaient favorisées par un nombre de constructeurs automobiles y compris Tesla, BMW, GM, Porsche, et NIO. Cependant, aujourd'hui, en raison de la difficulté dans briser les goulets d'étranglement dans le processus, de fabrication, et le rendement, ainsi que la augmentation des coûts des matériaux, la plupart des constructeurs automobiles sur le marché national sont plus donc enthousiaste à propos des batteries cylindriques.
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Comment briser l’impasse?
"Cela fait quatre années depuis le lancement de la grande batterie cylindrique en 2020. Toutes les entreprises ont investi beaucoup de R&D des fonds et de main-d'œuvre, mais il y a toujours des goulets d'étranglement dans le processus de batterie série 46 (fabrication). Le coût de la batterie cylindrique 46 produite en masse cellules est encore relativement élevé." Xu Tao croit que ceci est principalement parce que l'industrie s'est concentrée sur l'application de la série 46 batterie cylindrique uniquement sur le véhicule depuis le début , et est orienté vers l'installation du véhicule. "Le véhicule a des exigences très élevées en matière de qualité de batterie, et le cycle de développement et de vérification est relativement long. Cela a conduit à un petit l'échelle de la grande production cylindrique au début du stade, et de nombreux problèmes ont été exposés relativement lentement. Il prend un long temps pour crack le processus et le rendement."
L’absence de production de masse à grande échelle signifie que tous les problèmes liés aux grosses batteries cylindriques ne peuvent pas être entièrement exposés en une courte période de temps 2c et de nombreux problèmes de processus continuent à apparaître dans les lignes de production à petite et moyenne échelle. Les entreprises de batteries et les entreprises de automobiles doivent vérifier et résoudre eux à plusieurs reprises.
Xu Tao croit que afin d'atteindre la maturité de la technologie de batterie cylindrique de grandes technologies et les processus, ainsi que l'amélioration rapide de rendement, l’ensemble de l’industrie doit avoir une échelle et un volume suffisants pour une grande batterie cylindrique production de masse, exposer tous les problèmes potentiels dès bientôt comme possible, et puis, avec la collaboration de la chaîne industrielle, percée de la technologie liée aux processus et de fabrication difficultés dans un période relativement rapide de temps, et vraiment obtenir une réduction rapide des coûts et une amélioration des performances des grandes batteries cylindriques.
Comparé aux exigences de haute qualité des grandes batteries cylindriques et à l’énorme investissement dans les lignes de production de véhicules complets , Xu Tao croit que " le développement de grandes batteries cylindriques ne doit pas être visé à l’installation de véhicules. Il y a aussi beaucoup de place pour scénarios autres que véhicule installation, tel que stockage d'énergie à long terme . En exploitant les avantages des grandes batteries cylindriques dans des champs qui sont différents de l'installation du véhicule exigences de qualité , telles que élevées sécurité, haute capacité, flexible regroupement, et recyclage, nous prenons le leader en réalisant la production de masse à grande échelle de 46 séries batteries cylindriques. Dans ce processus, les problèmes des grandes batteries cylindriques seront entièrement exposées, et les solutions seront progressivement trouvées et alimentées retour à la qualité du véhicule complet. Je crois que cela sera d'une grande aide à la maturité de la grande technologie de batterie cylindrique et coût optimisation."
Selon Battery Chine, batterie entreprises y compris EVE Energy, Penghui Energy, Haichen Energy Storage, Sino-Belgian New Energy, Aerospace Lithium La batterie, et Lihua Power Supply ont exploré ou lancé de grandes batteries cylindriques au lithium fer phosphate adaptées au marché du stockage d'énergie.
Récemment,, media a rapporté que Tesla a maîtrisé le processus d'électrode sèche et devrait produire en masse et installer 4680 batteries qui utilisent pleinement électrodes sèches avant la fin de l’année. La réduction des équipements et des matériaux de production apportée par les électrodes sèches est attendue à faire diminuer le coût des batteries série 46 grandes cylindriques.
En termes de coût du matériau réduction, Xu Tao a dit que actuellement les grandes batteries cylindriques acier coque matériaux sont principalement importés, et il y a presque pas de place pour l'optimisation des coûts. Dans le futur, comme les matériaux connexes sont progressivement localisés, les coûts sont attendus à diminuer d'ici environ 30%-40%. Il est rapporté que depuis 1999, Dongshi Chuangzhan a coopéré avec le Japon's Nippon Steel Corporation pour développer, produire, processus et distribuer "matériaux spéciaux pour batterie coques en acier". Dans le domaine des batteries cylindriques acier coque matériaux, la entreprise a coopéré profondément avec de nombreuses entreprises de batterie nationales depuis de nombreuses années et a dirigé le développement de l'industrie des batteries acier coque matériaux. À l'heure actuelle, l'entreprise accélère la construction et s'améliore continuellement les solutions de recherche et développement et d’optimisation des coûts pour les matériaux haut de gamme pour les batteries cylindriques.
Il peut être prévu que dans le futur, à mesure que plus de champs commenceront la production de masse à grande échelle et les entreprises dans la batterie industrie chaîne de travail ensemble pour percer continuellement les processus connexes et le rendement des points de-douleur , la production de masse à grande échelle et l'installation de grandes batteries cylindriques seront bientôt venues.
Huatai Securities Research Report prédit que d'ici 2027, la capacité mondiale installée des grandes batteries cylindriques devrait atteindre 429GWh, avec un taille du marché correspondant de 214,48 milliards de yuans, et un composé taux de croissance annuel de 110,7% de 2023 à 2027. Comme de grandes batteries cylindriques sont utilisés dans le stockage d'énergie et autres marchés de l'énergie, grandes batteries cylindriques avec des performances ultimes, sécurité ultimate, et ultimate production efficacité can Vraiment gagner plus de parts de marché au coût ultime.