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亿纬锂能73GWh工厂投产暨“60GWh超级工厂”动工仪式顺利举行

2023-02-02 11:52

4680圆柱电池量产在即，航天锂电提速“扩产”

来源：世展网分类：电池行业资讯 2022-12-10 11:02 阅读：7424

2025年上海太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会SNECSNEC PV POWER EXPO

2025-06-11-06-13

距离48天

平安证券发布研究报告称，圆柱电池成就特斯拉(TSLA.US)行业领先地位，4680圆柱电池量产在即。

该行认为46系大圆柱电池极具降本增效潜力，预计2025年全球市场超200GWh。降本方面，预测4680圆柱电池生产和设备投资成本有望砍半，增效方面，大圆柱全极耳方案减小内阻和增加热传导，可将快充时间降至15分钟内。具有技术领先、产品成熟度高、海外业务与产线布局等优势的相关企业有望率先受益。

G A G E

4680 圆柱电池性能优异

大规模量产在即

4680圆柱电池具有高比能量、快充、高安全、低成本和长寿命等特性，适配中高端乘用车。圆柱动力电池通过三元正极材料升镍降钴，石墨负极掺氧化亚硅，单体电池能量密度持续领先。圆柱电池逐步从钴酸锂发展为镍钴铝/镍钴锰，再到无钴正极（NMx），负极硅碳负极应用逐渐成熟，电池能量密度逐年稳步提升至300Wh/kg，在三种封装工艺中单体能量密度持续领先。

快充

依托 4680 圆柱电池全极耳设计，提高导电和导热面积，可实现 4C-6C 大电流充电，明显高于方形和软包电池。

高安全

4680 圆柱电池一致性高，减少过充、过放和局部过热危险；圆弧结构有利于电池间隔热，热失控阻隔性好。

低成本

依托干法电极工艺和超高镍正极材料、硅碳负极材料等新型材料，4680 圆柱电池成本实现大幅度降低。

长寿命

4680 电池设计寿命约 2000 次，单体电池一致性较好，电池系统层面整体寿命相对较长，满足乘用车用电需求。

G A G E

极具降本增效潜力

预计 25 年全球市场超 200GWh

降本：超高镍/硅碳、干法电极助力 46 系大圆柱电池持续降本总体来看，正负极材料和生产工艺设备加持，生产和设备投资成本有望砍半。特斯拉正在大力推动电池供应商制造和开发46系大圆柱电池，通过采用无钴正极材料（NMx）、硅碳负极材料及离子聚合物涂覆技术、整车电池一体化干电极生产极片技术等，共同推动电池度电成本从 110-120 美元下降到 48-53 美元，降幅为 56%（电芯设计、正极、负极、电池工厂、整车匹配分别贡献下降 14%、12%、5%、18%、7%）增效：46 系大圆柱电池具备快充、高安全、高比能优势大圆柱全极耳方案减小内阻/增加热传导，可实现 4C-6C 快充，快充时间降至 15 分钟。大倍率充放电时正负极极耳温度最高，是快充的瓶颈。4680 电池极片长度达到 3.8 米，如果采用单极耳，会导致电池内阻明显增加。将正负极集流体两端变成可以进行面接触的极耳，通过集流体与集流盘、正负极（盖板）的全面积连接，形成稳定的全极耳导电结构，使得集流体与正负极之间的电流传输方式由传统的线传输变为面传输，从而大幅提升导流面积和过电流能力，降低电池内阻和发热量，实现安全快充。Shen Li 等人通过模拟仿真对全极耳电池和单极耳电池进行充放电过程发热对比，发现全极耳设计产热速率要比单极耳产热速率低两个数量级以上，验证了全极耳设计可以明显降低热效应。数据显示，4680 圆柱电池能够在 20 分钟内完成从 10%到 80%SOC 的快充，相较于 21700 电池的 30 分钟，时间缩短 33%。

4680 圆柱电池一致性高、热失控阻隔性好。圆柱电池是以卷绕工艺进行制造，通过加快转速来提高生产效率，而软包和方壳的叠片工艺的效率提高受限。在卷绕过程中，为保证电池具有高一致性，需要对卷绕张力进行控制。目前松下等国外企业对圆柱电池卷绕张力的控制较好，大批量生产的圆柱电池产品一致性高，良率能达到 97%~99.0%，可以避免由于电池一致性差导致的过充、过放和局部过热等危险。4680 圆柱电池成组时相互接触面积小，热失控阻隔性好。从单体角度看，圆柱电池热膨胀时壳体均匀受热，不会出现侧面鼓胀、变形等影响电池寿命的问题。从模组角度看，圆柱电池蜂窝式排列，电芯间填充隔热灌封胶，电芯之间接触面积几乎为零，热量必须经过灌封胶再传至周边电芯，电芯隔热效果好，能做到热失控不蔓延，从而有效提高电池热失控安全性。圆柱结构适配超高镍/硅碳，进一步提升电池能量密度。目前 4680 圆柱电池采用 NCM811 正极和人造石墨负极，电池能量密度达到 244Wh/kg，相对于成熟的松下 21700 圆柱电池能量密度低 9.2%，但是未来可以通过降低外壳壁厚和改用硅碳负极，可以将能量密度提升至 292Wh/kg。另外，超高镍正极材料及无钴材料等的应用将继续提升 4680 圆柱电池的能量密度。46 系大圆柱电池正极可以用 9 系高镍，其钴含量低，后续成本比 8 系便宜，能量密度更高。电解液方面，应用高安全新型锂盐 LiFSI，进一步稳固电池安全性。在负极中掺杂硅或氧化亚硅可显著提升电池容量，但硅在充放电过程中会产生巨大的体积变化(硅在充放电过程中容易产生 300%的体积膨胀，而石墨只产生 10.6%的体积膨胀)，从而引发 SEI 膜破裂使未钝化的表面暴露出来，导致电池充放电循环期间电解液在硅表面持续分解，致使电池容量衰减。4680 电池的不锈钢壳体机械强度大，可充分吸收负极的膨胀力，同时卷绕结构的 4680 电池极片各个位置膨胀力均匀，减少破损和褶皱的出现，而方型电池在 R 角处易出现应力集中而导致破损和褶皱。市场：预计 25 年 46 系大圆柱动力电池需求量将超过 200GWh从产能投产及规划预测来看，2022-2024 年特斯拉、松下、LGES、三星 SDI、亿纬锂能、宁德时代、航天锂电等企业 4680 产线将陆续投产、扩产。除了特斯拉，多家车企看好 46系圆柱电池市场应用。宝马、Rimac、蔚来、江淮等车企均在大力布局 46 系大圆柱。25 年全球 46系大圆柱装机规模将突破 200GWh，市场规模超过千亿。

G A G E

航天锂电提速扩产

全球最早研发出4680电芯

航天锂电是专业的大圆柱磷酸铁锂电芯技术和产能平台，坚持专注于 “磷酸铁锂” 技术路线，聚焦“商用车电动化、用户侧储能、船舶电动化、农业机械电动化、高端铅酸替代”五大核心应用领域。自主研发的38和46系列多极耳、全极耳新型动力电池已进入试产、量产阶段，相比传统锂电池具有安全性高、寿命长、阻抗低、热稳定性好、快充和结构创新等优势。航天锂电是全球最早成功研发出4680磷酸铁锂电芯，最高可达7C、10C高倍率充放电，具有创新性的技术和独特的结构创新。此外，公司还自主研发了全新的大圆柱动力电池CPL成组技术，是全球唯一堂握该技术的公司，极大地提高了电池组能量密度和工作效率。

【航天锂电大力加码大圆柱电池】

10月20日，航天锂电50GWh磷酸铁锂圆柱形电芯产业园项目在山东泰安举行。该项目计划总投资300亿元。其中项目一期计划投资30亿元，建设5GWh磷酸铁锂电芯生产线，主要产品为自主研发的3891和4680新型动力电池。

需要注意的是，这并不是航天锂电首次动作。

9月16日，航天锂电曾与安徽淮南市签约，落地50GWh锂电池及材料一体化产业基地项目。项目位于淮南寿县新桥国际产业园，主要产品以电芯为核心，同样涵盖正极材料、负极材料、隔膜材料、电解液材料等上游配套材料产业。

据媒体当时报道，项目总投资260亿元以上，其中项目一期总投资约26亿元，项目计划达产后可实现主营业务收入不少于24亿元/年。

综合以上2大项目，航天锂电总投资将达到560亿元以上，同时产能增加100GWh。扩产力度已在电池行业强势领先。

G A G E

强强联合持续领先

航天锂电迎来爆发

2022年下半年以来，在大圆柱电池产业市场方面，航天锂电已和多家知名企业达成合作。

11月，航天锂电成为万仁汽车长期电池供应商。据相关公示，贵州万仁汽车集团有限公司生产的“万仁牌”纯电动车型，均使用的是航天锂电所生产的38121系列磷酸铁锂电池。

10月，航天锂电与格子汽车、星玛新能源签署战略合作协议。围绕：共同进行新能源车辆的定制开发，共同参与建设新能源商用车联网生态体系，共同研究、开发微型车辆换电商业模式三大方面开展合作。

9月，航天锂电成功通过准入审核，成为吉利商用车供应商，为航天锂电进一步拓展商用车市场提供了强有力的支撑，为推动公司不断调整优化产品结构，多元化经营奠定了坚实基础，创造了更加广阔的市场空间。

8月，据相关公告显示，航天锂电与首帆动力签署战略合作协议，将在相关领域进行长期合作。同月，航天锂电与苏州科瑞能源科技有限公司、天邦新能源技术有限公司在江苏高邮举行战略合作签约仪式，三方将共同推动农牧行业物流车电动化、能源微网化。

与多家名企强强联合，航天锂电将进一步扩张产能。随着动力电池产能逐步释放，将加速航天锂电配套能力和市场影响力。长远来看，未来航天锂电动力电池业务或突飞猛进。

支持单位：中国科学院物理研究所中南大学化学电源与材料研究所上海交通大学江苏大学中南大学浙江工业大学桂林电子科技大学武汉理工大学材料科学与工程学院长三角物理研究中心中国汽车动力电池产业创新联盟 赞助单位：密友集团有限公司杭州南方环境净化设备有限公司中科院山西煤化所常州市贝特瑞新材料科技有限公司江苏先锋干燥工程有限公司江苏先行智能装备有限公司江苏天兴环保股份有限公司宜宾锂宝新材料有限公司绿能纤材（重庆）科技有限公司山东淄川特种耐火材料有限公司上海正兴阀门制造有限公司宝武碳业科技股份有限公司浙江金琨西立锆珠有限公司苏州多洪伟机械设备制造有限公司江苏汤姆森智能装备有限公司深圳市杰曼科技股份有限公司上海法登阀门有限公司青岛润凯碳素有限公司上海沃申马洛流体技术有限公司常州传力称重科技有限公司青岛三联石墨制品有限公司江苏杉元科技有限公司青岛乾运高科新材料股份有限公司浙江安构控制阀科技有限公司无锡伊博特环保科技有限公司上海索屿电子科技有限公司广东腾胜科技创新有限公司青岛海尔空调电子有限公司溧阳市三牛活性炭有限公司常州百联科技有限公司东莞市利腾达智能装备有限公司江苏众钠能源科技有限公司四川瑞驰拓维机械制造有限公司无锡百擎智能机器人科技有限公司潍坊萨伯特精密转动设备有限公司内蒙古欣源石墨烯科技股份有限公司厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司江苏赢轩科技有限公司苏州微格纳米科技有限公司常州市威博称重设备系统有限公司安耐特流体输送科技有限公司浙江伊尔康阀门有限公司深圳市新威尔电子有限公司无锡圣尔诺机电有限公司江苏道金智能装备股份有限公司辽阳宏图碳制品有限公司江苏琳杰环境科技有限公司广东众大智能科技有限公司深圳市思力铭科技有限公司广东鸿凯智能科技有限公司青岛森泰科机电科技有限公司杭州嘉智信诺新材料有限公司川源科技（苏州）有限公司步纳(上海)机械设备有限公司安徽盛世大唐化工设备集团有限公司苏州纽姆特纳米科技有限公司无锡美瑞克阀门制造有限公司西安菲尔特金属过滤材料股份有限公司江苏国茂减速机股份有限公司航天锂电科技(江苏)有限公司珀金埃尔默企业管理（上海）有限公司苏州金远胜智能装备股份有限公司江苏巨能机械有限公司江苏宇通干燥工程有限公司上海汇选机电设备有限公司河南锐能机械设备有限公司常州利君干燥工程有限公司中国建材集团有限公司咸阳科源新材装备有限公司深圳市思力铭科技有限公司兴和县金伦碳素有限公司辽宁科隆精细化工股份有限公司沈阳隆基电磁科技股份有限公司无锡森拓搅拌机械设备有限公司上海力典电磁阀有限公司山东经欣粉体设备科技有限公司

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