三星SDI宣布明年開始批量生產(chǎn)直徑46毫米電池
三星SDI總裁兼CEO Choil Yoon-ho在韓國最大的電池展覽會(huì)開幕式上宣布，公司已完成直徑46毫米電池的批量生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，并計(jì)劃在未來一年內(nèi)正式開始生產(chǎn)。這一宣布標(biāo)志著三星SDI在電池技術(shù)領(lǐng)域的又一重要進(jìn)展，也預(yù)示著電動(dòng)汽車行業(yè)可能即將迎來新的動(dòng)力突破。
Choi Yoon-ho并未明確指出所生產(chǎn)的是否為特斯拉的4680型號(hào)電池，但市場普遍猜測三星SDI的這一動(dòng)向與特斯拉的電池技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。4680電池因直徑46mm、高80mm而得名，它是特斯拉推出的新型電池，旨在大幅增加續(xù)航里程，降低生產(chǎn)成本，并用于未來高功耗的產(chǎn)品，如網(wǎng)絡(luò)皮卡和半貨運(yùn)卡車。
三星SDI作為全球領(lǐng)先的電池制造商之一，其在電池技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)。公司此次宣布的直徑46毫米電池量產(chǎn)計(jì)劃，無疑將為電動(dòng)汽車市場帶來新的活力，同時(shí)也可能會(huì)對整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
4680電池的生產(chǎn)技術(shù)亮點(diǎn)在于其高鎳三元正極和硅基負(fù)極材料的使用，以及無極耳設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。高鎳三元正極材料具有較高的能量密度，而硅基負(fù)極則以其更高的比容量成為提升電池性能的關(guān)鍵。無極耳設(shè)計(jì)則是在工藝上的一大突破，通過減少電池內(nèi)部的接觸點(diǎn)，降低了電阻和熱量的產(chǎn)生，提升了電池的效率和安全性。
三星SDI在全固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)也在穩(wěn)步推進(jìn)，公司目標(biāo)是在2027年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)，以滿足日益增長的電動(dòng)汽車市場需求。全固態(tài)電池相比傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池，具有更高的能量密度和安全性，是未來電動(dòng)汽車電池發(fā)展的重要方向之一。
三星SDI的技術(shù)積累和生產(chǎn)線建設(shè)，為其在未來電池市場的競爭中打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著4680電池和全固態(tài)電池的相繼量產(chǎn)，三星SDI有望進(jìn)一步鞏固其在全球電動(dòng)汽車電池行業(yè)的領(lǐng)先地位。
4680電池因其直徑46mm、高80mm的尺寸而得名，這是一種與主流方形電池不同的圓柱形電池。特斯拉推出的這種新型電池采用的是三元鋰電池技術(shù)路線，正極材料通常采用NCA（鎳鈷鋁），負(fù)極材料則使用的是硅基負(fù)極。這種材料的比容量較高，但同時(shí)也存在硅易體積膨脹、導(dǎo)電性差等問題，因此在能量密度和穩(wěn)定性之間找到平衡點(diǎn)至關(guān)重要。
4680電池的命名方式與常見的18650或21700圓柱形電池相似，后者因直徑為18mm、高度為65mm或直徑為21mm、高度為70mm而得名。與這些電池相比，4680電池體積較大，單個(gè)電池的能量和功率也更高，因此在電動(dòng)汽車的應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢。
4680電池采用的三元高鎳正極材料和硅基負(fù)極材料，旨在提升電池的能量密度和功率性能。這種技術(shù)路線的選擇，是基于材料的特性和產(chǎn)品的具體需求。高鎳正極材料具有較高的能量密度，而硅基負(fù)極則能提供更高的比容量，雖然其穩(wěn)定性和循環(huán)性能相較于石墨有所不足，但通過與石墨的混合使用，可以有效平衡這兩方面的性能。
無極耳設(shè)計(jì)的應(yīng)用是4680電池在結(jié)構(gòu)上的一大創(chuàng)新。傳統(tǒng)電池使用極耳作為電流的導(dǎo)出部位，而無極耳設(shè)計(jì)則通過改變電極的結(jié)構(gòu)，將電流的導(dǎo)出部位擴(kuò)展到整個(gè)電極表面，從而降低了電阻和熱量的產(chǎn)生，提升了電池的效率和安全性。此外，無極耳設(shè)計(jì)還能減少電池的內(nèi)部組件，降低生產(chǎn)成本。
4680電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也考慮到了CTC（Cell to Chassis）方案，即電芯直接集成到底盤，這樣可以提高電池系統(tǒng)的能量密度，減輕整車重量，提高生產(chǎn)效率，并為車輛設(shè)計(jì)提供更多優(yōu)化空間。
4680電池的性能優(yōu)勢顯著，其無極耳設(shè)計(jì)不僅降低了電池的內(nèi)阻，還提升了導(dǎo)電性，使得電池的充放電速度提高了六倍。這一技術(shù)的應(yīng)用，大幅提升了電池的功率性能，對于電動(dòng)汽車的加速和制動(dòng)回收能量具有重要意義。此外，無極耳設(shè)計(jì)還能有效降低電池的發(fā)熱量，提高電池的安全性和使用壽命。
4680電池的容量提升了五倍，這使得搭載該型電池的電動(dòng)汽車整車?yán)m(xù)航里程提升了16%。電池容量的提升對于電動(dòng)汽車來說意味著可以行駛更長的距離，極大地增加了用戶的便利性。
盡管4680電池的性能提升明顯，但也存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)和難點(diǎn)，如內(nèi)部散熱問題和電芯膨脹導(dǎo)致的電池壽命縮短問題。這些問題需要通過進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化來解決。
4680電池的另一個(gè)優(yōu)勢是成本的降低。通過采用CTC方案，減少了電池單體的數(shù)量和焊接配件，提高了電池成組的效率，簡化了BMS管理的難度，從而降低了生產(chǎn)成本。此外，46系列電芯體積的增大，使得金屬外殼占比降低，正負(fù)極活性材料的比例上升，能量密度提高，這些都有助于提升電池的經(jīng)濟(jì)性。
然而，在材料成本上，尤其是高鎳三元材料和硅材料，由于其稀缺性，價(jià)格較高，這可能會(huì)在一定程度上影響4680電池的成本優(yōu)勢。因此，在未來，如何平衡性能提升和成本控制，將是4680電池商業(yè)化過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。
在電動(dòng)汽車行業(yè)，CTC方案被視為未來技術(shù)主流之一。除了4680電池外，其他一些車企也在探索和采用大圓柱電芯。寶馬等歐洲車企正在開發(fā)名為“Neue Klasse”的新電動(dòng)汽車平臺(tái)，該平臺(tái)將采用直徑為46毫米的圓柱形電池。這種大圓柱電芯的設(shè)計(jì)不僅能提升電池系統(tǒng)的能量密度，還能減輕整車重量，提高生產(chǎn)效率。
國內(nèi)企業(yè)也在大圓柱電池的研發(fā)和生產(chǎn)上取得了進(jìn)展。億緯鋰能等公司在46系列大圓柱電池的研發(fā)和生產(chǎn)方面具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。這些企業(yè)的積極布局，表明了大圓柱電池技術(shù)在未來市場競爭中的重要性。
隨著4680電池技術(shù)的成熟和量產(chǎn)，預(yù)計(jì)將對電動(dòng)汽車市場產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。這種高能量密度、高功率的電池將進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車的性能，增加續(xù)航里程，降低生產(chǎn)成本，從而加速電動(dòng)汽車的普及。
良品率和成本控制是4680電池量產(chǎn)后需要面臨的挑戰(zhàn)。精密的設(shè)備、工藝和材料控制對于保持高良品率至關(guān)重要。同時(shí)，材料成本的上漲和供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性也是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。三星SDI和其他電池制造商需要在保證質(zhì)量的前提下，通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；a(chǎn)降低成本，提高市場競爭力。
鋰電池技術(shù)的創(chuàng)新不斷，全固態(tài)電池、硅基負(fù)極、高鎳三元正極等新技術(shù)的發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)的進(jìn)步。三星SDI等企業(yè)的持續(xù)研發(fā)投入，將為未來電動(dòng)汽車提供更加先進(jìn)、高效的動(dòng)力來源。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，4680電池的未來發(fā)展前景無疑是光明的。然而，在實(shí)際應(yīng)用過程中，仍然需要不斷地解決遇到的問題和挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)其最大潛力。
原文出自：www.yljxzy.com
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