لقد تكلفة عظيمة مزايا و كانت مرة واحدة أ أساسية قيادة قوة من أجل تسلا لإطلاق 4680 بطارية أسطوانية كبيرة .
في سبتمبر 2020, متى تسلا الأول تم إصدارها ال 4680 البطارية, هو - هي أشار خارج ذلك في المستقبل, مرتكز على شامل ابتكارات في المواد, بطارية خلية تصميم, عملية تحسين, تصنيع الكفاءة و حزمة تصميم, كبيرة أسطوانية بطاريات من المتوقع أن تحضر a 56% التكلفة التخفيض.
تطبيق تقنية القطب الجاف , الكفاءة الإنتاج الكفاءة البطاريات الأسطوانية, التكلفة التخفيض الإمكانات المجلبة بواسطة الإنتاج الضخم على نطاق واسع بسبب إلى الأحجام الموحدة, و الشاملة الأداء التحسين المقدمة بواسطة علامة التبويب الكاملة التكنولوجيا تم صنع 46 سلسلة كبيرة أسطوانية بطاريات على نطاق واسع شعبية حول العالم و تصبح الطبقة العليا مرة واحدة تم تم إطلاقها.
ومع ذلك, أربع سنوات لاحقًا, البطارية الكبيرة الأسطوانية لا تزال عالقة على الكتلة الإنتاج خط:&نبسب;ليس فقط لقد فشل في تحقيق تخفيض التكلفة المتوقعة الهدف, هو هو حتى أكثر صعوبة و أكثر تكلفة من الحالي السائد مربع بطارية تصنيع تكنولوجيا.
في مايو هذا العام, تسلا أصدرت a قاسية بيان إلى 4680 البطارية القسم: إذا التكلفة تخفيض الهدف لا يمكن تحقيقه بواسطة نهاية العام , تسلا قد تتخلى عن مشروع 4680 .
ينبغي الإشارة إلى أن التكلفة التخفيض الهدف في هذا الوقت ليس 56% التكلفة التخفيض المقترح في 2020%2ج لكن أن تكون أرخص من بطاريات مشابهة تم شراؤها من الموردين مثل باناسونيك و إل جي طاقة حل. من الواضح أن, تيسلا قامت أيضًا بالتسوية على التكلفة التخفيض الهدف.
01
من " الصناعة's أعلى تيار" إلى "القلاع في الهواء"
منذ تسلا أصدرت ال 4680 البطارية في 2020, خصوصًا مع ظهور التقنيات المبتكرة مثل مثل علامات التبويب (كاملة علامات التبويب) و الجافة الأقطاب الكهربائية , كبيرة اسطوانية بطاريات أصبحت تدريجياً أ تقنية طريق تلك البطاريات الشركات تتنافس على تطوير, و تصبح تصبح الصناعة's معترف بها "أعلى منفذ" من 2021 إلى 2023. تقريبا كل عام من 2021 إلى 2023 يتم تعريفه بأن السنة الأولى من الإنتاج الضخم للبطاريات الكبيرة الأسطوانية.
ومع ذلك, ال 46 سلسلة كبيرة اسطوانية بطارية تعتمد تصميم مبتكر هيكلي,&نبسب;إضافة عمليات مثل مثل الأذن الكاملة قولبة, التسطيح, ليزر لحام الأذن الكاملة و المجمع لوحة أو الصدفة, الفتح التشكيل, و ليزر لحام غطاء لوحة&نبسب;. التصميم الجديد الهيكل يجلب تحديات ضخمة في العملية, التصنيع و الاتساق. حتى الآن, العائد معدل الكبير الأسطواني البطارية خط الإنتاج كانت دائمًا كانت عقبة التي العديد من الشركات تحتاج إلى التغلب عليها.
لـ مثال, ال 46 سلسلة أسطوانية بطارية تعتمد a تصميم خالي من علامات التبويب, و العملية خطوات مثل بطارية قطع و ليزر لحام تختلف بشكل كبير. العملية المتطلبات المعقدة عالية , و الأعلى موضوعة على الدقة و كفاءة المعدات.
في التصنيع المستوى, هناك لا تزال شكوك في كبيرة اسطوانية بطاريات, ل مثال, ما إذا كان علامة التبويب معالجة طريقة ممتلئة علامة التبويب% 2ج قص علامة تبويب أو مشطوف علامة تبويب.&نبسب; تقنية المعالجة تتضمن عمليات التسطيح و الضغط. لحام المجمع اللوحة و القطب, المجمع اللوحة و الغلاف/القاع الغطاء يكون أيضا أ مشكلة أكثر صعوبة.
في الحقيقة, مثل تيسلا, التي جلبت سلسلة 46 كبيرة اسطوانية بطارية إلى الصناعة, كانت تكرر شحذ في مفتاح تكنولوجيا البحث والتطوير و الهندسة التحسين في الماضي السنوات القليلة. وفقًا ل وسائل الإعلام التقارير, مثل من يونيو هذا العام, في ما يقرب من أربعة سنوات, تيسلا's ممتاز مصنع في أوستن, تكساس, لقد فقط أنتج 50 مليون 4680 بطاريات كبيرة اسطوانية. بين هم, عن 40 مليون 4680 بطاريات تم إنتاجها في العام الماضي. تسلا لقد أيضًا قضت وقت طويل تشغيل مفتاح تكنولوجيا بحث و تطوير, عملية التحسين, و الإنتاج الخط العائد التحسين.
إنه جدير ملاحظة أن في هذه المرحلة, بسبب ل الصعوبة في تحسين العمليات, العائدات و الأداء, النظر إلى العالمية البطارية الشركات, مخرجات كل شركة لا تزال نسبية محدودة, و كبيرة اسطوانية البطاريات لم تظهر تنافسية مزايا في التكلفة و الأداء.
ليس فقط أن, الارتفاع المواد التكاليف من 21700 إلى 46 سلسلة أسطوانية بطاريات أيضا جعل ذلك أكثر صعوبة تقليل التكاليف ل 46 سلسلة اسطوانية بطاريات.
أخذ الصلب القشرة و السفلي الغطاء المواد المستخدمة في الكبيرة الأسطوانية البطاريات مثل أ مثال, الحالي مطلي بالنيكل الصلب المواد له نسبي المزايا في الموصلية, الداخلية المقاومة, و قابلية اللحام, و يمكن نسبيًا تلبية المتطلبات في شروط من التآكل المقاومة, ولكن هذه المواد هو أساسا مستورد من الخارج. "مقارنة مع التقليدية 21700 البطاريات الأسطوانية, تكلفة المطلية بالنيكل الفولاذ الأصداف المستخدمة في 4680 البطاريات الأسطوانية زادت بنسبة 8 إلى 10 مرات." شو تاو, مدير عام لشركة قوانغتشو دونغشي تشوانغزان طاقة تكنولوجيا كو., المحدودة.,&نبسب;قال البطارية الصين.
في البداية, البطاريات الاسطوانية الكبيرة تم النظر إليها ك a خفض التكاليف أداة ل كفاءتها المتطرفة, السلامة, و التصنيع, و تم تفضيلها بواسطة a عدد من صانعي السيارات بما في ذلك تيسلا, بي ام دبليو, جنرال موتورز, بورشه, و نيو. ومع ذلك, اليوم, بسبب الصعوبة في اختراق الاختناقات في المعالجة, التصنيع, و العائد, ك ك ارتفاع تكاليف المواد , معظم صانعي السيارات في السوق المحلية هي لم يعد متحمسًا جدًا حول البطاريات الأسطوانية.
02
كيفية كسر الجمود ?
"لقد كان أربع سنوات منذ إطلاق البطارية الكبيرة الأسطوانية في 2020. جميع الشركات قامت بالاستثمار أ الكثير من R&مكبر الصوت;D الأموال و القوى العاملة, لكن هناك لا تزال اختناقات في سلسلة 46 البطارية (التصنيع) العملية. تكلفة الإنتاج الضخم 46 البطارية الأسطوانية خلايا يكون لا يزال نسبيًا مرتفع." شو تاو يصدق أن&نبسب;هذا هو أساسا لأن الصناعة قامت بالتركيز على تطبيق من سلسلة 46 أسطوانية بطارية فقط على المركبة من ال البداية&نبسب;, و يكون موجه نحو مركبة تثبيت. " المركبة لديها متطلبات عالية جدًا للبطارية الجودة, و التطوير و التحقق دورة طويلة نسبيًا . هذا أدى إلى a صغير مقياس كبير أسطواني الإنتاج في المرحلة المبكرة, و العديد من المشاكل تم كشفها نسبياً ببطء. يستغرق وقت طويل ل الكراك العملية و العائد."
الافتقار إلى الحجم الضخم الإنتاج الوسائل التي كل المشاكل البطاريات الكبيرة الأسطوانية لا يمكن أن تكشف بالكامل في أ قصيرة فترة من الوقت% 2ج و العديد عمليات مشاكل تستمر تظهر في صغيرة و متوسطة خطوط انتاج . البطاريات الشركات و السيارات الشركات يجب التحقق و الحل هم بشكل متكرر.
شو تاو يعتقد أن في الترتيب ل تحقيق نضج البطارية الكبيرة الأسطوانية التكنولوجيا و العمليات, ك حسن ك التحسين السريع من العائد, كامل الصناعة الاحتياجات التي يجب أن يكون كافية مقياس و حجم ل كبير أسطواني بطارية كتلة إنتاج, كشف كل المحتملة مشاكل كما قريبًا كما ممكن, و ثم, مع التعاون من السلسلة الصناعية, الاختراق التقنية المرتبطة, العمليات و التصنيع الصعوبات في a نسبيًا سريع فترة من وقت, و حقًا تحقيق سريع تكلفة تخفيض و أداء تحسين من بطاريات أسطوانية كبيرة.
مقارنة مع متطلبات الجودة العالية من البطاريات الاسطوانية الكبيرة و الاستثمار الضخم في الإنتاج خطوط للمركبات الكاملة, شو تاو يعتقد أن " تطوير البطاريات الكبيرة الأسطوانية لا يجب أن تهدف إلى مركبة تركيب. هناك أيضًا a الكثير من غرفة ل سيناريوهات أخرى من مركبة تثبيت, مثل تخزين الطاقة طويلة الأمد&نبسب;. بواسطة الاستفادة من مزايا البطاريات الكبيرة الأسطوانية في الحقول المختلفة عن المركبة التركيب الجودة متطلبات, مثل مثل عالية سلامة, عالية قدرة, مرنة تجميع, و إعادة التدوير, سوف نأخذ الريادة في إدراك على نطاق واسع كتلة إنتاج من 46 سلسلة اسطوانية بطاريات. في هذه العملية, المشاكل الكبيرة الأسطوانية البطاريات سوف يكون تعرض, و حلول سوف تدريجياً العثور و تغذية العودة إلى جودة المركبة الكاملة. أنا أعتقد أن هذا سيكون من عظيم مساعدة إلى نضج الكبيرة الأسطوانية البطارية التكنولوجيا و التكلفة التحسين."
وفقًا ل البطارية الصين, البطارية الشركات بما في ذلك حواء الطاقة, بينجهوي الطاقة, هايتشين الطاقة التخزين, الصينية-البلجيكية الجديدة الطاقة, الفضاء ليثيوم بطارية, و لي هوا قوة إمداد تم استكشافها أو طرحها كبيرة اسطوانية ليثيوم حديد فوسفات بطاريات مناسبة لسوق الطاقة التخزين.
مؤخرًا, وسائط أبلغت أن تيسلا أتقنت الجافة القطب العملية و هو المتوقع أن تنتج على نطاق واسع و تركيب 4680 البطاريات التي الاستخدام الكامل جاف أقطاب كهربائية قبل نهاية من السنة . التخفيض في المعدات و الإنتاج المواد التي تم إحضارها حول بواسطة التجفيف الأقطاب الكهربائية هو المتوقع إلى القيادة أسفل تكلفة 46 سلسلة بطاريات كبيرة اسطوانية.
من حيث المواد التكلفة التخفيض, شو تاو قال هذا&نبسب;حاليًا كبيرة أسطوانية بطارية فولاذ قشرة مواد هي أساسًا مستوردة, و موجود تقريبًا لا مجال للتكلفة التحسين. في المستقبل, مثل المواد ذات الصلة يتم تدريجيًا ترجمتها, التكاليف من المتوقع أن تسقط بواسطة حوالي 30%-40%.&نبسب;إنه تم الإبلاغ عن هذا منذ 1999, دونغشي تشوانغزان كان يتعاون مع اليابان's نيبون فُولاَذ مؤسَّسة ل تطوير, إنتاج, عملية و توزيع "مواد خاصة للبطارية الفولاذ الأصداف". في مجال الأسطواني البطارية الصلب القشرة المواد, الشركة تعاونت بعمق مع العديد المحلية الشركات الرائدة البطارية ل عدة سنوات و كانت رائدة في تطوير البطارية الصلب الصدفة المواد الصناعة. في الحاضر, الشركة تتسارع البناء و التحسين المستمر البحث و التطوير و التكلفة التحسين الحلول للمواد المتطورة للبطاريات الأسطوانية.
إنه يمكن أن يتوقع ذلك في المستقبل, كما المزيد الحقول البدء على نطاق واسع الكتلة الإنتاج و الشركات في البطارية الصناعة السلسلة العمل معًا إلى مستمر اختراق من خلال عملية ذات صلة و عائد ألم نقاط, على نطاق واسع كتلة إنتاج و تركيب من كبيرة أسطوانية بطاريات سوف قريبًا تأتي.
هواتاي الأوراق المالية بحث تقرير توقع أن بواسطة 2027, العالمية المثبتة السعة البطاريات الكبيرة الأسطوانية من المتوقع أن تصل 429 جيجاواط ساعة, مع a الموافق السوق الحجم 214.48 مليار يوان٪ 2c و أ مجمع سنوي نمو معدل 110.7٪ 25 من 2023 إلى 2027. بطاريات كبيرة أسطوانية هي مستخدمة في الطاقة التخزين و أخرى أسواق الطاقة, كبيرة اسطوانية بطاريات ذات أداء نهائي, أمان نهائي, و نهائي إنتاج كفاءة يمكن حقاً اربح المزيد سوق حصة بتكلفة في نهاية المطاف.