電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
去年的七月底，特斯拉公布旗下的第四款車型Model3，以最低3.5萬美元的價格推出至今價格最親民的車型。如此親民價格的背后，少不了21700電池的功勞。
21700作為圓柱型電池，是18650電池的“升級版”，以高能量密度、低成本被特斯拉CEO馬斯克選為Model3的新動力。
一時間，國內電池公司聞風而動。據業內媒體報道數據顯示，截至今年五月份，國內已經有14家電池公司布局21700電池加工線。其中，力神、億緯鋰能、福斯特已經宣布實現量產。
力神率先宣布實現量產，“目前力神投入了4條產線，月加工量力在3千萬顆”。力神技術總監韓彬對新材料在線透露到。
十月底，福斯特3GWh21700動力鋰電池項目也正式宣布投產。
與電池公司的熱情相比，國內部分新能源車企仿佛對21700電池顯露出“不太感冒”的態度，
據工信部公布的《道路機動車輛加工公司及產品通告》顯示，第299批新產品，有南京金龍客車制造有限公司和北汽（常州）汽車有限公司加工的兩款純電動廂式運輸車、第310批新產品有北汽（常州）和汽車有限公司和廣東圣寶汽車實業有限公司的純電動冷藏車及純電動乘用車搭配了21700電池。
從上述搭載21700電池的車型數量來看，為數并不多。
“從大趨勢來看，21700短時間內不太可能形成比較好的使用場景。”前南京金龍新能源汽車研究院產品總監黃福良一語道出下游主機廠的疑慮。布局21700電池是不是是電池公司剃頭挑子——一頭熱呢？
“卡位戰”號角吹響
馬斯克曾在其社交平臺上表示，相關于18650電池，21700電池才能滿足電動車對電池性能的要求。依據特斯拉公布的Model3電池明細來看，其搭載的21700電池相比原來ModelS搭載的18650電池能量密度提升了20%以上，單體容量也提升35%，系統成本卻有所下降，幅度在10%左右。在同等能量下所需電池數量相對減少約1/3，系統重量相對減輕了10%。
緊隨其后，三星SDI也宣布將在2021年進入規模化加工階段。
國際巨頭電池公司的帶動下，國內電池公司也對21700洋溢期望。
“特斯拉為了提升續航等需求，把18650電池更改成21700電池，成為這方面的引領者。我們通過特斯拉的引領，自己也對21700電池做了分解，進而開始布局。”泰能新能源一位羅姓高管對新材料在線?坦言道。
據該羅姓高管透露，目前泰能新能源正在進行4Ah、4.5Ah、4.8Ah幾款產品的研發，準備進入搶點量產階段。其中試線已經運行了大半年，預計明年年中可實現量產，產量預計為1-2GWh。
十月底，遠東福斯特3GWh的21700電池項目正式投產，其推出的4Ah、4.5Ah、5Ah產品計劃導入高端純電動乘用車、物流車等。其引入兩條全自動化電池產線，日產達40萬支以上，并簽下了江鈴新能源5000套的訂單。
力神作為國內第一批“吃螃蟹”的公司，最早宣布21700電池量產。韓彬表示，目前力神月加工量力已經達到3千萬顆，推出4Ah和4.5Ah兩款產品，單體能量密度分別達到一百二十瓦時每千克以上和一百四十瓦時每千克以上。值得一提的是，力神的21700電池已經導入了江淮iEV6E車款中，并與中通客車、南京金龍、華晨鑫源、北汽福田等車企在物流車范疇展開了合作，同時還同歐尚、長沙眾泰、海馬汽車、小鵬汽車等乘用車公司建立長期供貨關系。
從業內媒體報道的數據來看，國內布局21700電池的公司數量由2017年七月份的6家上升到今年五月份的14家，國內21700的卡位戰號角仿佛已經吹響。
不過，由于國內21700電池出現時間不長，面對產業配套并不完善、政策支持方面并不明朗等質疑，國內下游車企對21700電池仿佛仍徜徉在觀望的階段。
產業配套有待提升
盡管特斯拉和松下在去年的年初就宣布量產，但21700在國內卻是剛起步不久。力神作為國內第一家實現量產的電池公司，今年年中才宣布量產。
由于21700電池在國內起步晚，產業鏈不完善、加工工藝未成熟是硬傷。
由于21700關于殼體材料的要求比18650的要求有所提高，因此殼體材料非得提高質量方能滿足電芯性能穩定需求。
此外，18650和21700之間的加工設備轉換，僅限于高端加工設備，關于中低端產線而言，順利轉換的可能性較小。
不過，從新材料在線?采訪知道到的情況來看，這一“硬傷”已然有了較大好轉，不過在量產方面還有待驗證。
泰能新能源羅姓高管表示，21700電池的鋼殼和蓋帽與18650電池有所差別，但是目前的供應能滿足需求。從目前的技術成熟度來看，研發和加工要磨合。為加快磨合進程，泰能新能源組建了一支專業的研發和制造團隊。
據悉，力神的原材料如電池殼和電池蓋的供應，在去年已經得到知道決。此外在加工設備方面，力神導入了進口自動加工線等設備。
有業內人士提議，21700電池的工藝路線選擇方面可以自動化與半自動化相結合。設備選擇方面可以國內為主，內外兼容。
不過，國內發展21700電池在工藝和材料開發積累、市場的踐行、改善等有特斯拉相關經驗作為借鑒，縮短了探索周期。
2018年被認為是21700的提速之年。遠東福斯特引進以日本、韓國為主的兩條21700型鋰電池加工線設備，于十月底實現量產。
比克、猛獅科技、天鵬電源、安徽泰能等電池及PACK公司在21700范疇進展幅度較大。
我國乘用車協會秘書長崔東樹認為，21700電池相關的產業配套相對去年已經有所提升。由于21700電池產品沒有完全放量上市，所以產業配套仍不分明，隨著產品的放量，相關配套將會隨之顯露出來。
盡管電池廠對21700的熱情已經“燃燒”起來了，但國內主機廠這里受到了“冷眼”。
車企觀望局面可破否？
“21700電池的好處是，單位容積量增大之后，成本的變化不大。關于汽車方面來說，符合低成本條件下使用的趨勢”，黃福良對21700電池的能量密度提升持認可態度，不過隨后他話鋒一轉，“21700電池在去年年底火了一通之后，今年的市場信息并不多”。
21700電池的熱管理及pack成本較高是下游車企對21700電池猶豫不決的緊要原由。21700電池在經過劇烈溫度條件反應之后，電池的失效管控存在問題，并且在電池電量的配比條件下，實現較大的充電和放電，易造成電池溫度差別很大，對電池壽命造成不可逆的傷害。而倘若要給21700電池設計理想的溫度環境會造成熱管理成本上升。
關于車企而言，18650路線切換成21700路線，綜合成本暫時未達到理想的高度，并且行業內缺乏突出的處理辦法，嘗試新辦法屬于無異于將消耗時間成本。
隨著國家關于能量密度的要求逐年提升，18650的路線仿佛越來越難以適應。泰能新能源羅姓高管認為，后期國家要求能量密度提升至300Wh/kg—350Wh/kg以上，將不可戒備走高鎳路線，而高鎳路線將用到硅碳體系。相較18650,21700顯然具有更高的膨脹體積，更適用硅碳體系。
依據國家對動力鋰離子電池能量密度的要求，在2020年動力鋰離子電池單體能量密度沖破300Wh/kg，動力鋰離子電池系統能量密度達到260Wh/kg；2025年動力鋰離子電池系統能量密度要達到350Wh/kg。
相較于18650，更大尺寸、更大容量的21700電池的出現，無疑更符合這一政策的要求。
有車企已經試水。
今年六月中旬，全新的江淮iEV6E運動版推出，搭載了力神的21700電池，工況續航里程達310公里。該電池單體容量4.5Ah，能量密度達225Wh/kg，搭載了液冷式電池溫控系統，可實現劇烈溫差下的正常使用，并且實現了快充與壽命平衡，成本控制能力強的優點。
韓彬表示，下游客戶關于21700電池的看法較為滿意，目前力神處于滿產狀態。
下游車企對21700電池的態度，取決于客戶的需求。南京金龍的一款純電動廂式運輸車導入21700電池，背后是出于客戶的指定要求。
開瑞新能源華南總監金亮也表示，車企關于21700電池的態度很大一部分是由客戶和市場來決定的。開瑞新能源不排除未來導入21700電池，并且正在關注21700的市場份額變化。
眼下馬不停蹄配合訂單加工的力神對市場持樂觀態度。韓彬表示，力神已經開始并且將布局二期建設，新增4條加工線。
盡管尚未進入量產階段，泰能新能源也對將來進入市場躍躍欲試，“明年年中將放量1GWh，倘若投入到市場中能收獲不錯的反響的話，我們后續會有比較大的放量”。
21700在國內的發展步伐已經一年多，21700的推廣仿佛進展緩慢，下游車企整體對21700電池的態度何時能扭轉？
泰能新能源羅姓高管坦言，21700替換18650是時間的問題，車企要一定的接受時間。她預計，21700如能得到一兩家大車企導入使用，爆發式上升的拐點就會到來。
崔東樹表示，將來動力鋰離子電池是多元化發展，方型和軟包的發展速度也比較，21700電池依仗其優點是其中一個方向。
相較去年，無論是電池公司的布局亦或是車企的嘗試，21700在國內已經邁出一段距離，光明或許就在不遠處。
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