大圆柱电池在应用拐点迎来突破,宝马集团凭借其在技术研发和市场布局上的优势,成功占据先机,这种电池因其高能量密度和安全性受到市场青睐,随着电动汽车市场的快速发展,其应用前景广阔,宝马集团凭借其深厚的行业经验和创新能力,有望在这一领域保持领先地位。

大圆柱电池时代来临,市场格局将如何变化?

随着新一代概念车的亮相,人们开始关注其搭载的全新动力电池,这款宝马新世代概念车,除了惊人的轮端扭矩与主动空气动力学系统“空气推进器”,其搭载的大圆柱电池更具看点。

在2024财年,宝马集团销量、营收、利润均有所下滑,但正在酝酿新一轮的产品攻势,研发投入仍在增加,未来三年,宝马集团计划推出40款新车,其中至少两款将搭载最新的46系大圆柱电池。

大圆柱电池的概念最早由特斯拉提出,相较于传统的2170电池,46系大圆柱电池的能量密度提高约16%,达到300Wh/kg,搭载这种电池,特斯拉Model Y的续航可提升14%,宝马集团发布的46系大圆柱电池的数据可能更高,预计新车续航将提升30%。

大圆柱电池应用拐点来临,宝马领先布局?

车辆续航的提升,得益于电池与车身底盘的集成设计,大圆柱电池拥有更高的结构强度,抗冲击变形的能力强,采用圆柱钢壳的结构,使得电池包可以与车身进行一体化集成,减少结构件的冗余,使车辆减重10%。

大圆柱电池应用拐点来临,宝马领先布局?

宝马第六代电池,也即46系大圆柱电池,采用CTP (Cell to Pack)方式,将大圆柱电芯直接集成到电池包中,再通过“电池车身一体化”(Pack to Open Body)技术,使电池包与车身结构融合为一体,这种设计不仅提高了能量密度,还优化了充电效率。

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对比当下主流方形电芯电池包,大圆柱电池在充电效率方面更具优势,因为内部离子扩散路径长,方形电池高倍率充电时的冷却压力较高,而采用全极耳设计的大圆柱电池,内阻降低80%以上,减少了充放电过程中的发热损耗,使得4C快充的应用更为从容。

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结合800V高压平台,宝马新世代车型在搭载46系大圆柱电池后,充电速度能提高30%,最快充电10分钟,即可补充300km续航,大圆柱电池的循环寿命也会提升,能够达到2000次以上。

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圆柱形单体间的空隙利于冷却液或空气流动,热量分布更均匀,降低热失控风险,这使得大圆柱电池在安全性方面也有显著优势,宁德时代董事长曾毓群表示:“大圆柱将统治高端市场,未来全球每4辆电车就有1辆使用它。”

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早在2022年财报发布时,宁德时代就表示已研发出4680等大圆柱电池,并且将从2026年开始为宝马“新世代”车型供应大圆柱电池,宝马第六代动力电池项目已于2024年底在沈阳生产基地启动试生产。

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为了克服大圆柱电池的技术挑战,宝马与包括亿纬锂能等中国电池厂商展开合作,特斯拉的合作伙伴松下也在美国和日本规划了大圆柱电池的产能,韩国LG新能源、三星SDI同样在美国与韩国本土规划了大圆柱电池产能,蔚来也在2023年的NIO Day上发布了采用46系大圆柱电池的全新120kWh电池包。

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在大圆柱电池领域,特斯拉选择了干法电极技术以降低生产成本,但代价是干法工艺对技术要求极高且存在诸多挑战,相比之下,宝马选择了更为稳定的湿法电极技术路线并专注于固态电池的研发和量产化以实现更高的安全性,亿纬锂能副总裁表示如果系统零部件设计和成组工艺实现标准化大圆柱电池的制造效率有望达到方形电池的十倍以上潜力巨大,目前方形电池仍占据市场主导地位但大圆柱电池以其独特优势正逐渐渗透高端市场并逐渐拓展应用领域包括储能领域便携式储能和户用储能等根据预测大圆柱电池的出货增长将在未来超过百分之百增长迅速成为动力电池市场的有力竞争者之一,随着技术的进步和应用领域的拓展大圆柱电池的未来发展潜力值得期待其将如何影响全球出行和能源市场值得持续关注本文作者为踢车帮孙小树。

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