Tiene grandes ventajas de costo y alguna fue una fuerza impulsora central para Tesla para lanzar la batería cilíndrica grande 4680.
En septiembre de 2020, cuando Tesla lanzó por primera la batería 4680, señaló que en el futuro, se basó en innovaciones integrales en materiales, diseño de celdas de batería, optimización de procesos, eficiencia de fabricación y diseño de paquetes, se espera que las baterías cilíndricas grandes proporcionen un 56% reducción de costos.
La aplicación de la tecnología de electrodos secos, la eficiencia de producción eficiente de baterías cilíndricas, el potencial de reducción de costos que genera la producción en masa a gran escala debido a los tamaños estandarizados, y la mejora de rendimiento integral gracias a la tecnología de pestaña completa han hecho que las baterías cilíndricas grandes de la serie 46 ampliamente populares en todo el mundo y convertirse en el nivel más una vez que fueron lanzados.
Sin embargo,, cuatro años después, la batería cilíndrica grande aún está atascada en la línea de producción en masa: no sólo no ha fallado en alcanzar el objetivo esperado de reducción de costos, sino es incluso más difícil y más costoso que la corriente actual tecnología de fabricación de baterías cuadradas.
En mayo de este año,, Tesla hizo una dura declaración al departamento de baterías 4680: si el objetivo de reducción de costos no puede alcanzarse por Al fin del año , Tesla puede abandonar el proyecto 4680.
Debe señalarse que el objetivo de reducción de costos en este momento no es la reducción de costos del 56% propuesta en 2020, sino ser más baratas que baterías similares compradas a proveedores como Panasonic y LG Energy Solution. Obviamente, Tesla también ha comprometido en el costo objetivo de reducción.
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Desde "la industria's top stream" a "castillos en el aire"
Desde Tesla lanzó la batería 4680 en 2020, especialmente con la aparición de tecnologías innovadoras como los electrodos sin pestañas (pestaña completa) y secos , las baterías cilíndricas grandes se han convertido gradualmente en una ruta técnica que las empresas de baterías están compitiendo para desarrollar, y se han convertido en la industria's reconocida "salida superior" de 2021 a 2023. Casi todos los años de 2021 a 2023 se definieron como el primer año de producción en masa de baterías cilíndricas grandes.
Sin embargo,, la batería cilíndrica grande de la serie 46 adopta un diseño estructural innovador, agregar procesos como moldeado de oreja completa, aplanamiento, soldadura láser de oreja completa y placa recolectora o carcasa, formación de apertura, y soldadura láser de placa de cubierta . La nueva estructura de diseño trae enormes desafíos en el proceso de fabricación y consistencia. Hasta ahora, la tasa de rendimiento de los cilindricos grandes La línea de producción de baterías siempre ha sido un obstáculo que muchas empresas deben superar.
Por ejemplo,, la batería cilíndrica de la serie 46 adopta un diseño sin pestañas, y los pasos del proceso como el corte de batería y soldadura láser varían mucho. El proceso es altamente complejo, y se exigen requisitos más elevados a la precisión y eficiencia del equipo.
En el nivel de fabricación, todavía hay incertidumbres en baterías cilíndricas grandes, por ejemplo, si el método de procesamiento de pestañas está completa pestaña% Pestaña troquelada 2c o pestaña biselada. La tecnología de procesamiento incluye procesos de aplanamiento y prensado. La soldadura de la placa colectora y el poste, placa colector y la cubierta de la carcasa/ es también un problema más difícil.
De hecho,, como Tesla, que incorporó la batería cilíndrica grande de la serie 46 a la industria, ha sido afinando repetidamente la tecnología clave investigación y desarrollo y optimización de ingeniería en los últimos años. Según los informes de los medios, a junio de este año, en casi cuatro años, Tesla's super fábrica en Austin, Texas, solo ha producido 50 millones 4680 baterías cilíndricas grandes. Entre ellas, alrededor Se produjeron 40 millones 4680 baterías en el año pasado. Tesla también ha pasado mucho tiempo en el proceso de investigación y desarrollo de tecnología clave, optimización, y mejora del rendimiento de la línea de producción.
Vale la señalar que en esta etapa, debido a la dificultad para mejorar los procesos , rendimiento y rendimiento, mirando la batería global empresas, la producción de cada empresa sigue siendo relativamente limitada, y las baterías cilíndricas grandes no han demostrado ventajas competitivas en costo y rendimiento.
No solo eso, el material que cuesta de las baterías cilíndricas de la serie 21700 a 46 también hace más difícil reducir los costos para 46 baterías cilíndricas en serie.
Tomando los materiales de la carcasa de acero y la cubierta inferior utilizados en baterías cilíndricas grandes como ejemplo, el material de acero niquelado actual tiene relativo ventajas en conductividad, resistencia interna, y soldadura, y puede cumplir relativamente los requisitos en términos de resistencia a la corrosión, pero este material es básicamente importado del extranjero. "En comparación con las baterías cilíndricas 21700 tradicionales, el costo de las carcasas de acero niquelado utilizadas en las baterías cilíndricas 4680 ha aumentado de 8 a 10 veces." Xu Tao, gerente general de Guangzhou Dongshi Chuangzhan Energía Tecnología Co., Ltd., told Batería China.
Inicialmente, las baterías, grandes cilíndricas fueron vistas como una herramienta de reducción de costos por su extrema eficiencia, seguridad, y fabricación, y fueron favorecidas por un número de fabricantes de automóviles, incluido Tesla, BMW, GM, Porsche, y NIO. Sin embargo,, hoy, debido a la dificultad en superando los cuellos de botella en el proceso, fabricación, y rendimiento, así como el aumento de los costos de material, la mayoría de los fabricantes de automóviles en el mercado nacional son Ya no estamos tan entusiasmados por las baterías cilíndricas.
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Cómo salir del estancamiento ?
"Han pasado cuatro años desde el lanzamiento de la batería cilíndrica grande en 2020. Todas las empresas han invertido mucho R&D fondos y mano de obra, pero todavía hay cuellos de botella en el proceso de batería de la serie 46 (fabricación). El coste de la batería cilíndrica 46 producida en masa las células siguen relativamente altas." Xu Tao cree que Esto se de principalmente porque la industria se ha enfocado en la aplicación de la batería cilíndrica de la serie 46 solo en el vehículo desde el principio , y está orientado hacia la instalación del vehículo. "El vehículo tiene requisitos muy altos para la calidad de la batería, y el ciclo de desarrollo y verificación es relativamente largo. Esto ha conducido a una pequeña escala de producción cilíndrica grande en la etapa temprana , y muchos problemas han sido expuestos relativamente lentamente. Se lleva mucho tiempo para romper el proceso y ceder."
La falta de producción en gran escala significa que todos los problemas de las baterías cilíndricas grandes no pueden exponerse completamente en un corto período de tiempo% 2c y muchos problemas de procesos siguen apareciendo en líneas de producción de pequeña y mediana escala. Las empresas de baterías y de automóviles tienen que verificar y resolver ellos repetidamente.
Xu Tao cree que para lograr la madurez de la tecnología y los procesos de baterías cilíndricas grandes , así como la rápida mejora de rendimiento, toda la industria necesita tener escala y volumen suficientes para la producción en masa de baterías cilíndricas grandes, exponer todos los problemas potenciales lo pronto como posible, y luego, con la colaboración de la cadena industrial, avance tecnológico relacionado procesos de , y dificultades de fabricación en a periodo de tiempo relativamente rápido, y realmente lograr una rápida reducción de costos y mejora del rendimiento de baterías cilíndricas grandes.
En comparación con los requisitos de alta calidad de las baterías cilíndricas grandes y la enorme inversión en líneas de producción para vehículos completos, Xu Tao cree que " el desarrollo de baterías cilíndricas grandes no tiene que dirigir a la instalación en vehículos. También hay mucho espacio para escenarios otros que la instalación de vehículos, como el almacenamiento de energía a largo plazo . Aprovechando las ventajas de las baterías cilíndricas grandes en campos que son diferentes de los requisitos de calidad de instalación del vehículo, como los altos seguridad, alta capacidad, agrupación flexible, y reciclaje, tomaremos la liderazgo en realizar la producción en masa a gran escala de la serie 46 baterías cilíndricas. En este proceso , los problemas de las baterías cilíndricas grandes estarán completamente expuestos, y las soluciones se encontrarán gradualmente y alimentarán volver a la calidad del vehículo completo. Creo que esto será de gran ayuda para la madurez de la tecnología de baterías cilíndricas grandes y optimización de costos."
Según Battery China, empresas de baterías incluidas EVE Energy, Penghui Energy, Haichen Energy Storage, Sino-Belga New Energy, Aerospace Lithium Battery, y Lihua Power Supply han explorado o lanzado baterías cilíndricas grandes de litio hierro fosfato adecuadas para el mercado de almacenamiento de energía.
Recientemente,, media informó que Tesla ha dominado el proceso de electrodo seco y se espera que produzca en masa e instale 4680 baterías que usarán completamente electrodos secos antes del fin del año. Se espera que la reducción en equipos y materiales de producción provocada por los electrodos secos el costo de las baterías cilíndricas grandes de la serie 46.
En términos de reducción de costo de material, Xu Tao dijo que actualmente los materiales de carcasa de acero de batería cilíndrica grande son principalmente importados, y casi no hay espacio para la optimización de costos. En el futuro, as los materiales relacionados se localizan gradualmente y se espera que los costos disminuyan en un 30%-40%. Se informa que desde 1999, Dongshi Chuangzhan ha estado cooperando con Japón's Nippon Steel Corporation para desarrollar, producir, proceso y distribuir "Materiales especiales para carcasas de acero de batería". En el campo de los materiales de carcasa de acero para baterías cilíndricas, la empresa ha cooperado profundamente con muchas empresas nacionales líderes de baterías durante muchos años y ha liderado el desarrollo de la industria de materiales de acero para baterías. En la actualidad, la empresa está acelerando la construcción y mejorando continuamente las soluciones de investigación y desarrollo y optimización de costos para materiales de alta gama para baterías cilíndricas.
Se puede prever que en el futuro , a medida que más campos comience la producción en masa a gran escala y las empresas en la cadena de la industria de baterías trabajen juntos para continuamente avanzar en los procesos relacionados y resolver los puntos débiles, la producción en masa a gran escala y la instalación de baterías cilíndricas grandes pronto llegará.
El Informe de investigación de valores de Hutai predice que para 2027, se espera que la capacidad instalada global de baterías cilíndricas grandes alcance los 429GWh, con un tamaño de mercado correspondiente de 214,48 millones de yuanes, y una tasa de crecimiento anual compuesta de 110,7% de 2023 a 2027. Como baterías cilíndricas grandes se utilizan en almacenamiento de energía y otros mercados de energía, baterías cilíndricas grandes con máximo rendimiento, última seguridad , y máxima eficiencia de producción puede realmente ganar más participación de mercado al coste máximo.