大圆柱、固态电池等技术的创新突破,宛如一把无比锋利的尖刃,总能精准地为某些企业在看似牢不可破的市场格局下撕开一道口子,实现后来居上,助力新能源汽车、eVTOL、机器人等产业变革,不断拓宽电池应用边界。
“我们目前已完成多领域应用样品送样和评测,客户端已有小批量交付。”日前,云山动力(宁波)有限公司(简称“云山动力”)董事长袁定凯在接受电池中国专访时透露,该公司自主研发的46系列大圆柱全极耳超充电池,已与客户达成框架交付合作协议,客户已锁定相关产能。
图为云山动力董事长袁定凯接受电池中国专访
基于结构、材料和工艺等多维度创新的46系列大圆柱电池,在能量密度、安全、快充、标准化、宽温域、兼容性、倍率性能和成本等方面具备明显优势,特别是在追求综合最优解而非单一性能的背景下,大圆柱电池被寄予厚望。
今年2月,宝马集团宣布,即将在今年亮相的其首款新世代车型,以及2026年起量产的新世代车型上,都将采用46系列大圆柱电池,以支持宝马电动汽车的性能和体验。宝马集团董事诺德科沃奇坦言,他们不是随便就决定改变电池规格的,因为他们非常确信,大圆柱电池能够兑现(他们)最好的创新和技术。
3月7日,云山动力一期1.5GWh大圆柱全极耳动力电池量产示范线投产仪式,在宁波市海曙区举行。据袁定凯介绍,该量产示范线为目前行业内首条大圆柱全极耳超充磁悬浮量产线,采用快速浸润相结合的注液技术,日产能达到7.5万颗46系列大圆柱电池。
01
锚定大圆柱电池
打造超充细分领域“拳头产品”地位
自2020年大圆柱电池在特斯拉电池日上首秀之后,46系列圆柱电池已连续多年,成为锂电业公认的“顶级风口”,吸引车企、电池及产业链企业加入,希望早日实现大圆柱电池量产,以期完成市场格局的改写。
事实上,由于46系列大圆柱电池采用了创新结构设计,带来了工艺、制造和一致性的重重挑战,导致很多企业大圆柱电池量产时间表一再推迟。
云山动力1.5GWh大圆柱全极耳动力电池量产示范线等项目的投产,无疑给业界在圆柱电池产业化上提振了一定的信心。
公开信息显示,云山动力成立于2023年2月。企业虽为电池领域的“新势力”,但其研发团队深耕锂电领域超过20年,其创始人袁定凯在锂电池领域有24年的研发、制造经验。
袁定凯向电池中国表示,大圆柱电池解决了行业内一些一直困扰无法解决的问题,它的安全性能、快充性能、低温性能等,最重要的是标准化和低成本方面,在某些领域有着不可替代的地位,结合多年来产业经历和市场应用研判,他们在发现这一路线后就果断坚持走大圆柱技术路线。
“大圆柱电池量产的核心难点,在于全极耳成型、组装合格率和电池浸润等问题。”据袁定凯介绍,他带领的研发团队,从2021年就开始从事46系列大圆柱电池结构件开发,2023年开始聚焦46系列大圆柱电池产品研发。
据电池中国了解,云山动力在全极耳成型设计上,采用了独特的渐变式设计方式,避免了极耳干涉弯折,同时保证了端面平整度,为后续组装合格率提供了保障;同步引入了快速浸润注液技术,保证了电池浸润,大幅度缩短制造周期。
除了攻克大圆柱电池制造、量产难点,云山动力还自主研发了高功率电池技术,让大圆柱电池性能得以更好发挥。“云山动力在坚持高功率电池产品特征的基础上,叠加高能量、高安全、宽温域的性能优势,集中优势资源,推进46系列大圆柱电池产业化。”袁定凯表示,46系列大圆柱全极耳超充电池生产线的落成投产,将筑牢化学、结构、产能根基,奠定该公司在超充细分领域拳头产品地位。
02
PSS功率电池技术发布
兼顾高功率高能量
近年来,电池在能量密度、续航、安全、寿命等维度的焦虑逐渐被攻克,随着应用场景愈发广泛和消费者需求的升级,电池系统面临从更多能量、更远续航,向更高功率、更宽温域转变的重要挑战。
针对上述痛点和需求方向,云山动力依托46系列超充圆柱电池,发布了PSS高功率电池系统。袁定凯表示,该系统集高功率、低温场景和极致安全性能于一身:
极高功率:通过高功率电芯技术、系统过流技术、热管理技术等,提升离子以及电子快速迁移能力,从而实现磷酸铁锂体系Pack可以达到600W/kg的输出功率密度,三元体系Pack可以达到1000W/kg的输出功率密度。
极低温度工作场景:通过低温电解液、低温材料体系及低温下加热技术,实现在低温场景下使用,尤其是低温的高倍率场景-20℃下6C可以放电。
极致安全性能:PSS电池实现“0”热失控,机械安全整体提升超20%。
据云山动力介绍,高功率、高安全、宽温域和高能量的PSS产品,依托大圆柱标准化型号,可以匹配新能源汽车、低空飞行器、机器人、机器狗、功率型储能、户用储能等多应用场景。
在产品迭代上,云山动力PSS电池目前针对磷酸铁锂、三元两种材料体系,进行了同步研发。据了解,今年该公司将推出其第二代磷酸铁锂大圆柱电池,系统能量密度将提升至185Wh/kg,功率密度仍将维持在6C——720W/kg;届时,与其同步推出的第二代三元体系产品电芯,将采用高强度轻量化的结构设计,系统能量密度可提升31%,达到245Wh/kg,功率密度可提升57%,低温性能可提升15%。
去年9月,特斯拉宣布第1亿颗4680电池正式下线,距离当年6月特斯拉宣布第5000万颗4680电池下线,仅用时3个月左右,就实现4680电池产量翻番,这表明特斯拉已经具备大圆柱规模化量产能力。
此外,LG新能源、三星SDI、SK On近期也陆续公布了其大圆柱电池研发进展,对于韩国电池企业来说,它们在方形电池及磷酸铁锂材料领域,已经明显落后于中国,希望押注大圆柱电池技术路线,实现对中国电池产业弯道超车,也在意料之中。
但此前,宁德时代、亿纬锂能、远景动力共同分享了宝马大圆柱电池订单,表明中国在这一技术路线上也将处于全球前列。随着类似云山动力等新势力,在46系列圆柱超充电池领域率先量产,也让全球大圆柱电池领域的技术“竞逐”,有了更多看点和期待。
据袁定凯介绍,今年是云山动力一期产线量产爬坡年,随着量产爬坡稳定,他们将启动二期和三期产能建设,中期产能目标是10.5GWh大圆柱超充电池。
值得一提的是,作为大圆柱电池领域的一颗“新星”,云山动力也吸引了顶流资本的关注。企查查显示,截至目前云山动力已经完成天使轮、Pre-A轮等2轮融资,投资方包括顺为资本、风林资本、麟阁创投、宁波海曙产投和朗润资本。其中雷军旗下的投资机构顺为资本则两次加码,领投云山动力天使轮后,同步参与了Pre-A轮的融资。
在资本、技术、产品和先进产能加持下,云山动力这颗大圆柱电池领域的新星,未来也颇为值得期待。