Той има големи предимства в цената и някога е бил основна движеща сила за Тесла да пусне 4680 голяма цилиндрична батерия.
През септември 2020 г., когато Тесла пусна за първи път батерията 4680, тя посочи, че в бъдеще, въз основа на цялостни иновации в материалите, дизайна на батерийните клетки, оптимизацията на процесите, ефективността на производството и дизайна на опаковката, се очаква големите цилиндрични батерии да донесат 56% намаляване на разходите.
Прилагането на технология със сух електрод, ефективната производствена ефективност на цилиндричните батерии, потенциалът за намаляване на разходите, донесен от широкомащабното масово производство поради стандартизираните размери, и цялостното подобрение на производителността, донесено от технологията пълен-раздел, направиха серия 46 голяма цилиндрични батерии, широко популярни в целия свят и се превърнаха в най-високо ниво, след като бяха пуснати на пазара.
Въпреки това, четири години по-късно, голямата цилиндрична батерия все още е заседнала на линията за масово производство: не само че не успя да постигне очакваната цел за намаляване на разходите, но е дори по-трудно и по-скъпо от настоящата основна технология за производство на квадратни батерии.
През май тази година Тесла направи остро изявление пред отдела за батерии 4680: Ако целта за намаляване на разходите не може да бъде постигната до края на годината, Тесла може да се откаже от проекта 4680.
Трябва да се отбележи, че целта за намаляване на разходите в момента не е 56% намаление на разходите, предложено през 2020 г., а да бъдат по-евтини от подобни батерии, закупени от доставчици като Panasonic и LG енергия Решение. Очевидно Тесла също направи компромис с целта за намаляване на разходите.
01
От "най-добрият поток в индустриятаd" до "замъци във въздухаd"
Откакто Тесла пусна батерията 4680 през 2020 г., особено с появата на иновативни технологии като разделителни (пълен раздел) и сухи електроди, големите цилиндрични батерии постепенно се превърнаха в технически път, който компаниите за батерии се надпреварват да разработят, и се превърнаха в признатият в индустрията дддхххтоп изходдддххх от 2021 до 2023 г. Почти всяка година от 2021 до 2023 г. се определя като първата година на масово производство на големи цилиндрични батерии.
Въпреки това, голямата цилиндрична батерия от серия 46 приема иновативен структурен дизайн, добавяне на процеси като формоване на цялото ухо, сплескване, лазерно заваряване на пълно ухо и колекторна плоча или черупка, образуване на отвори и лазерно заваряване на покриваща плоча . Новата структура на дизайна носи огромни предизвикателства в процеса, производството и последователността. Досега степента на добив на големи цилиндрични производствени линии за батерии винаги е била пречка, която много компании трябва да преодолеят.
Например, цилиндричната батерия от серия 46 приема дизайн без разделители и стъпките на процеса като рязане на батерията и лазерно заваряване се различават значително. Процесът е много сложен и се поставят по-високи изисквания към точността и ефективността на оборудването.
На производствено ниво все още има несигурност при големите цилиндрични батерии, например дали методът за обработка на раздела е пълен раздел, щанцован раздел или скосен раздел. Технологията на обработка включва процеси на изравняване и пресоване. Заваряването на колекторната плоча и стълба, колекторната плоча и корпуса/долния капак също е по-труден проблем.
Всъщност, тъй като Тесла, която донесе голямата цилиндрична батерия от серия 46 в индустрията, многократно се усъвършенства в ключови технологични изследвания и разработки и инженерна оптимизация през последните няколко години. Според съобщения в медиите към юни тази година, за близо четири години, суперфабриката на Тесла в Остин, Тексас, е произвела само 50 милиона 4680 големи цилиндрични батерии. Сред тях около 40 милиона 4680 батерии са произведени през изминалата година. Тесла също е прекарала дълго време в ключови технологични изследвания и разработки, оптимизиране на процеси и подобряване на добива на производствените линии.
Струва си да се отбележи, че на този етап, поради трудността при подобряване на процесите, добивите и производителността, гледайки глобалните компании за батерии, продукцията на всяка компания все още е относително ограничена и големите цилиндрични батерии не са показали конкурентни предимства по отношение на разходите и производителността .
Не само това, рязко нарастващите разходи за материали от 21700 до 46 серия цилиндрични батерии също правят по-трудно намаляването на разходите за 46 серия цилиндрични батерии.
Като вземем за пример стоманената обвивка и материалите на долния капак, използвани в големи цилиндрични батерии, сегашният никелиран стоманен материал има относителни предимства в проводимостта, вътрешното съпротивление и заваряемостта и може относително да отговори на изискванията по отношение на устойчивост на корозия, но това материалът се внася основно от чужбина. "В сравнение с традиционните 21700 цилиндрични батерии, цената на никелирани стоманени черупки, използвани в 4680 цилиндрични батерии, се е увеличила с 8 до 10 пъти.дддххх Сю Дао, генерален мениджър на Гуанджоу Донгши Чуанджан енергия технология Co., ООД., каза Батерия Китай.
Първоначално големите цилиндрични батерии бяха разглеждани като инструмент за намаляване на разходите поради тяхната изключителна ефективност, безопасност и производство и бяха предпочитани от редица автомобилни производители, включително Тесла, BMW, GM, Порше и NIO. Въпреки това днес, поради трудността да се преодолеят тесните места в процеса, производството и добива, както и нарастващите разходи за материали, повечето автомобилни производители на вътрешния пазар вече не са толкова ентусиазирани за цилиндричните батерии.
02
Как да излезем от задънената улица?
"Изминаха четири години от пускането на пазара на голямата цилиндрична батерия през 2020 г. Всички компании са инвестирали много средства за научноизследователска и развойна дейност и работна ръка, но все още има тесни места в процеса на (производство) на батерии от серия 46. Цената на масово произвежданите 46 цилиндрични батерийни клетки все още е относително висока. дддххх Сю Дао вярва, че това е главно защото индустрията се фокусира върху прилагането на цилиндричната батерия от серия 46 само върху превозното средство от самото начало , и е ориентиран към автомобилен монтаж. "Превозното средство има много високи изисквания за качество на батерията, а цикълът на разработка и проверка е сравнително дълъг. Това доведе до малък мащаб на голямо цилиндрично производство в ранния етап и много проблеми бяха изложени сравнително бавно. Отнема много време за кракване на процеса и добив.дддххх
Липсата на широкомащабно масово производство означава, че всички проблеми на големите цилиндрични батерии не могат да бъдат напълно разкрити за кратък период от време и много проблеми с процеса продължават да се появяват в малки и средни производствени линии. Компаниите за батерии и автомобилните компании трябва да ги проверяват и решават многократно.
Сю Дао вярва, че за да се постигне зрелостта на технологията и процесите за големи цилиндрични батерии, както и бързото подобряване на добива, цялата индустрия трябва да има достатъчен мащаб и обем за масово производство на големи цилиндрични батерии, да разкрие всички потенциални проблеми веднага колкото е възможно, и след това, със сътрудничеството на индустриалната верига, да преодолеете свързаните технологии, процеси и производствени трудности за сравнително бърз период от време и наистина да постигнете бързо намаляване на разходите и подобряване на производителността на големи цилиндрични батерии.
В сравнение с високите изисквания за качество на големите цилиндрични батерии и огромните инвестиции в производствени линии за цели превозни средства, Сю Дао вярва, че дддххх разработването на големи цилиндрични батерии не трябва да е насочено към монтаж на превозни средства. Има и много място за сценарии, различни от инсталиране на превозно средство, като например дългосрочно съхранение на енергия . Като използваме предимствата на големите цилиндрични батерии в области, които се различават от изискванията за качество на монтажа на превозни средства, като висока безопасност, висок капацитет, гъвкаво групиране и рециклиране, ние ще поемем водеща роля в реализирането на широкомащабно масово производство на 46 серия цилиндрични батерии . В този процес проблемите на големите цилиндрични батерии ще бъдат напълно разкрити и решенията ще бъдат намерени постепенно и ще бъдат върнати обратно към качеството на цялото превозно средство. Вярвам, че това ще бъде от голяма полза за зрелостта на технологията за големи цилиндрични батерии и оптимизирането на разходите.дддххх
Според Батерия Китай компании за батерии, включително ЕВА енергия, Пенхуей енергия, Хайчен енергия Съхранение, китайско-белгийски Нов енергия, Космонавтика литий Батерия и Лихуа мощност Снабдяване, са проучили или пуснали големи цилиндрични литиево-железни фосфатни батерии, подходящи за пазара за съхранение на енергия.
Наскоро медиите съобщиха, че Тесла е усвоила процеса на сухи електроди и се очаква да произведе масово и инсталира 4680 батерии, които използват напълно сухи електроди преди края на годината. Очаква се намаляването на оборудването и производствените материали, предизвикано от сухите електроди, да намали цената на 46 серия големи цилиндрични батерии.
По отношение на намаляването на разходите за материали, Сю Дао каза това в момента материалите за стоманена обвивка на големи цилиндрични батерии се внасят главно и почти няма място за оптимизиране на разходите. В бъдеще, тъй като свързаните материали постепенно се локализират, се очаква разходите да намалеят с около 30%-40%. Съобщава се, че от 1999 г. Донгши Чуанджан си сътрудничи с японската Nippon Стомана корпорация за разработване, производство, обработка и разпространение на "специални материали за стоманени корпуси на батерииd". В областта на материалите за стоманени корпуси на цилиндрични батерии, компанията си сътрудничи дълбоко с много местни водещи компании за батерии в продължение на много години и ръководи развитието на индустрията за материали за стоманени корпуси на батерии. В момента компанията ускорява изграждането и непрекъснато подобрява решенията за изследвания и разработки и оптимизиране на разходите за материали от висок клас за цилиндрични батерии.
Може да се предвиди, че в бъдеще, когато повече полета започнат широкомащабно масово производство и компаниите във веригата на производството на батерии работят заедно, за да пробият непрекъснато свързания процес и да доведат до болезнени точки, широкомащабното масово производство и инсталирането на големи цилиндрични батерии ще скоро дойде.
Изследователският доклад на Хуатай Ценни книжа прогнозира, че до 2027 г. глобалният инсталиран капацитет на големите цилиндрични батерии се очаква да достигне 429 GWh, със съответния пазарен размер от 214,48 милиарда юана и общ годишен темп на растеж от 110,7% от 2023 до 2027 г. Като големи цилиндрични батериите се използват при съхранение на енергия и други пазари на енергия, големите цилиндрични батерии с максимална производителност, максимална безопасност и крайна производствена ефективност могат наистина да спечелят повече пазарен дял на крайната цена.