Es hat große Kostenvorteile und war einst ein Kern der Antriebskraft für Tesla, die große zylindrische Batterie 4680 einzuführen.
Im September 2020 als Tesla die 4680 Batterie zum ersten Mal veröffentlichte, zeigte es darauf, dass die Zukunft auf umfassenden Innovationen basieren wird Materialien, Batterie Zelle Design, Prozessoptimierung, Fertigungseffizienz und Packungsdesign, Große zylindrische Batterien werden erwartungsgemäß 56% bringen Kosten Reduzierung.
Die Anwendung der Trockenelektrodentechnologie, die effiziente Produktionseffizienz von zylindrischen Batterien, das Kostensenkungspotenzial durch die Großserienproduktion Aufgrund standardisierter Größen und der umfassenden Leistungsverbesserung durch die Full-Tab-Technologie haben die 46er Serie große zylindrische Batterien weit verbreitet gemacht Sie sind auf der ganzen Welt beliebt und werden nach ihrer Einführung zur Spitzenklasse.
Jedoch, vier Jahre später, hängt die große zylindrische Batterie immer noch am Massenproduktionsband: Es ist nicht nur nicht gelungen, das erwartete Kostensenkungsziel zu erreichen, sondern es ist sogar noch schwieriger und kostspieliger als der derzeitige Mainstream quadratisch Batterie Fertigung Technologie.
Im Mai dieses Jahres gab Tesla eine harsche Erklärung gegenüber der 4680 Batterie-Abteilung: ob das Kostensenkungsziel nicht erreicht werden kann Das Ende des Jahres, Tesla könnte das 4680 Projekt aufgeben.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die angestrebte Kostenreduzierung zu diesem Zeitpunkt nicht die für 2020 vorgeschlagene Kostenreduzierung von 56 % ist, sondern günstiger sein als ähnliche Batterien, die von Lieferanten wie Panasonic und LG Energy Solution gekauft werden. Offensichtlich hat Tesla auch bei den Kosten Kompromisse eingegangen Reduktion Ziel.
01
Von "der Branche's Top Stream" zu "Luftschlösser in der Luft"
Seitdem Tesla im 2020 den 4680 Akku herausgebracht hat, besonders mit dem Aufkommen innovativer Technologien wie Tab-Free (Full Tab) und Dry Elektroden , große zylindrische Batterien sind nach und nach zu einem technischen Weg geworden, bei der Entwicklung von Batterieunternehmen konkurrieren und sind zur Branche anerkannt geworden"oben Auslass" von 2021 bis 2023. Fast jedes Jahr von 2021 bis 2023 wird als das erste Jahr der Massenproduktion von großen zylindrischen Batterien definiert.
Allerdings verfügt die 46 Serie große zylindrische Batterie über ein innovatives strukturelles Design, Hinzufügen von Prozessen wie das Vollohr-Formen, Abflachen, Laserschweißen von Vollohr und Kollektorplatte oder Schale, Öffnungsbildung, und Laser Schweißen von Abdeckplatte . Die neue Designstruktur bringt große Herausforderungen im Prozess, der Herstellung und Konsistenz. Bislang, die Ausbeute von großen zylindrischen Batterieproduktionslinie war schon eine Hürde, die viele Unternehmen überwinden müssen.
Zum Beispiel verwendet , die 46er Serie zylindrische Batterie ein Laschen-freies Design, und die Prozessschritte wie Batterieschneiden und Laserschweißen Der Prozess ist hochkomplex, und an die Genauigkeit und Effizienz der Anlage werden höhere Anforderungen gestellt.
Auf der Herstellungsebene, bestehen immer noch Unsicherheiten bei großen zylindrischen Batterien, zum Beispiel, ob die Tab-Verarbeitungsmethode voll tab% ist. 2c gestanzte Lasche oder abgeschrägte Lasche. Die Verarbeitungstechnologie umfasst Abflachungs- und Pressprozesse. Das Schweißen von Kollektorplatte und Pol, Kollektorplatte und Schale/unterer Abdeckung ist auch ein schwierigeres Problem.
Tatsächlich wurde Tesla, das die große zylindrische Batterie der 46er-Serie in die Industrie brachte, immer wieder an der Schlüsseltechnologie verbessert Forschung und Entwicklung und Engineering Optimierung in den vergangenen Jahren. Laut Medienberichten, Stand Juni dieses Jahres, in fast vier Jahre, Tesla's Super Fabrik in Austin, Texas, hat nur 50 Millionen 4680 große zylindrische Batterien produziert. Davon ungefähr 40 Millionen 4680 Batterien wurden im vergangenen Jahr produziert. Tesla hat auch lange Zeit in die Schlüsseltechnologie Forschung und Entwicklungsprozesse aufgewendet Optimierung, und Produktionslinie Ertragsverbesserung.
Es ist bemerkenswert, dass in diesem Stadium auf die Schwierigkeit bei der Verbesserung von Prozessen und Leistung, auf der globalen Batterie zurückzuführen ist Unternehmen, die Leistung jedes Unternehmens ist immer noch relativ begrenzt, und große zylindrische Batterien haben keine nachweislichen Wettbewerbsvorteile in Kosten und Leistung.
Nicht nur, dass die steigenden Materialkosten von 21700 auf zylindrische Batterien der Serie 46 es auch schwieriger machen, die Kosten für 46 zu senken Serien zylindrische Batterien.
Nimmt man die Stahlgehäuse und Bodenabdeckungsmaterialien, die in großen zylindrischen Batterien verwendet werden, als Beispiel,, hat das aktuelle vernickelte Stahlmaterial relative Vorteile in der Leitfähigkeit, interner Widerstand, und Schweißbarkeit, und können die Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit, relativ erfüllen aber dieses Material wird grundsätzlich aus dem Ausland importiert. "Im Vergleich zu herkömmlichen 21700 zylindrischen Batterien, sind die Kosten für vernickelte Stahlgehäuse, die in 4680 zylindrischen Batterien verwendet werden, um 8 auf 10 gestiegen mal." Xu Tao, General Manager von Guangzhou Dongshi Chuangzhan Energy Technology Co., Ltd., told Batterie China.
Anfänglich wurden große, zylindrische Batterien aufgrund ihrer extremen Effizienz, Sicherheit und Herstellung als Mittel zur Kostensenkung angesehen und waren beliebt von einer Anzahl von Automobilherstellern darunter Tesla, BMW, GM, Porsche, und NIO. Allerdings, heute, aufgrund der Schwierigkeit in Engpässe im Prozess, Fertigung, und Ausbeute, sowie steigende Materialkosten, überwinden die meisten Automobilhersteller auf dem inländischen Markt nicht mehr so begeistert von zylindrischen Batterien.
02
Wie man den Deadlock? durchbricht
"Es ist vier Jahre seit der Einführung der großen zylindrischen Batterie im 2020. Alle Unternehmen haben viel R&D investiert Finanzmittel und Arbeitskräfte, aber es gibt immer noch Engpässe im Prozess der Batterie der Serie 46 (Herstellungs-)Prozess. Die Kosten der Massenproduktion zylindrischer Batterie Zellen ist immer noch relativ hoch." Xu Tao glaubt dass Dies liegt vor allem daran, dass sich die Branche von Anfang an ausschließlich auf die Anwendung der zylindrischen Batterie der 46er-Serie im Fahrzeug konzentriert hat , und ist auf den Fahrzeugeinbau ausgerichtet. "Das Fahrzeug stellt sehr hohe Anforderungen an die Batteriequalität, und der Entwicklungs- und Verifizierungszyklus ist relativ lang. Dies hat zu einer kleinen Entwicklung geführt Umfang der großen zylindrischen Produktion im frühen Stadium und viele Probleme wurden relativ langsam aufgedeckt. Es dauert lange Zeit Crack den Prozess und Ergebnis."
Das Fehlen von Großserienproduktion bedeutet, dass alle Probleme von großen zylindrischen Batterien nicht in kurzer Zeitspanne vollständig entlarvt werden können. 2c und viele Prozessprobleme tauchen weiterhin in kleinen und mittleren Produktionslinien auf. Batterieunternehmen und Automobilunternehmen müssen überprüfen und lösen sie wiederholt.
Xu Tao glaubt dass um die Reife der großen zylindrischen Batterie-Technologie und Prozesse sowie die schnelle Verbesserung von zu erreichen Die Ausbeute, dass die gesamte Industrie über ausreichende Maßstäbe und Volumina für die Massenproduktion von großen, zylindrischen Batterien verfügen muss, setzt bald alle potenziellen Probleme frei wie möglich, und dann, mit der Zusammenarbeit der Industriekette, durchbrechen verwandte Technologie, Prozesse und Herstellungsschwierigkeiten in einem relativ schnelle Zeitspanne und erzielen wirklich schnelle Kostenreduzierung und Leistungsverbesserung von großen zylindrischen Batterien.
Im Vergleich zu den hohen Qualitätsanforderungen von großen zylindrischen Batterien und den riesigen Investitionen in Produktionslinien für Komplettfahrzeuge, glaubt Xu Tao das" Die Entwicklung von großen zylindrischen Batterien muss nicht auf den Fahrzeugeinbau ausgerichtet sein. Es gibt auch viel Raum für Szenarien anderes als Fahrzeug Installation, z.B. langfristige Energiespeicherung . Durch Nutzung der Vorteile großer zylindrischer Batterien in Bereichen, die sich von den Fahrzeuginstallationsqualitätsanforderungen unterscheiden, z.B. hoch Sicherheit, hohe Kapazität, flexible Gruppierung, und Recycling, wir übernehmen die Führung bei der Realisierung der Großserienproduktion von 46 Serien zylindrische Batterien. In diesem Prozess, werden die Probleme großer zylindrischer Batterien vollständig aufgedeckt,, und Lösungen werden nach und nach gefunden und füttert zurück zur Qualität des vollständigen Fahrzeugs. Ich glaube , dass eine große Hilfe für die Reife der Technologie großer zylindrischer Batterien sein wird und Kostenoptimierung."
Laut Battery China, battery companies einschließlich EVE Energy, Penghui Energy, Haichen Energy Storage, Sino-Belgian New Energy, Aerospace Lithium Battery, und Lihua Power Supply haben große zylindrische Lithium Eisenphosphat Batterien erforscht oder auf den Markt gebracht, die für den Energiespeichermarkt geeignet sind.
Kürzlich berichteten die Medien, dass Tesla den Trockenelektrodenprozess beherrscht und erwartet wird, 4680 Batterien in Massenproduktion zu installieren, die voll ausreichend verbrauchen Trockenelektroden vor Jahresende. Es wird erwartet, dass der Rückgang bei Ausrüstung und Produktionsmaterialien durch Trockenelektroden abgebaut wird die Kosten von 46 Serien großer zylindrischer Batterien.
Im Hinblick auf die Materialkosten Reduzierung, sagte Xu Tao dass Derzeit werden große zylindrische Batterie Stahl Gehäusematerialien hauptsächlich importiert, und es gibt fast keinen Raum für Kostenoptimierung. In der Zukunft, as zugehörige Materialien werden allmählich lokalisiert, die Kosten werden erwartungsgemäß um ungefähr 30%-40% sinken. Es wird berichtet, dass seit 1999, Dongshi Chuangzhan mit Japan's Nippon Steel Corporation zusammenarbeitet, um einen, Prozess zu entwickeln und verteilen "spezielle Materialien für Batterie Stahl Hüllen". Im Bereich von zylindrischen Batterien Stahlgehäuse Materialien, arbeitet das Unternehmen seit vielen Jahren intensiv mit vielen inländischen führenden Batterieunternehmen zusammen und war führend in der Entwicklung der Batterie Stahl Hüllenmaterialien Industrie. Gegenwärtig beschleunigt das Unternehmen den Aufbau und kontinuierliche Verbesserungen die Forschung und Entwicklung und Kostenoptimierung von High-End-Materialien für zylindrische Batterien.
Es ist abzusehen, dass in der Zukunft mehr Bereiche mit der Massenproduktion im großen Maßstab beginnen und Unternehmen in der Batterieindustrie arbeiten Gemeinsam um kontinuierlich den Prozess und die Ertragspunkte zu durchbrechen, wird die Großserienproduktion und die Installation großer zylindrischer Batterien bald kommen.
Huatai Securities Research Report prognostiziert, dass bis 2027, die weltweit installierte Kapazität großer zylindrischer Batterien 429GWh, mit a erreichen wird entsprechende Marktgröße von 214,48 Milliarden Yuan, und eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 110,7% von 2023 bis 2027. Als große zylindrische Batterien werden in der Energiespeicherung und anderen Energiemärkten verwendet., große zylindrische Batterien mit ultimativer Leistung, ultimativer Sicherheit, und ultimativer Produktionseffizienz können wirklich mehr Marktanteile zu den ultimativen Kosten gewinnen.