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    圓柱、方形、軟包三種動力電池時代風云錄

    2019-11-11 06:33:12 太陽能發電網
    動力電池采取的封裝結構目前主要有三種,即圓柱、方形、軟包。那么,當電解液變成固態之后,動力電池采取哪種封裝結構更合適?目前,圓柱電池只能采用卷繞結構,而極片和隔膜不可能在固態電解液中實現卷繞,因此圓柱電池肯定不合適。方形電池采用疊片結構封裝。由于固態電池不再使用液態電解液,因此沒必要用方形硬殼進行封裝保護。所以,方

    動力電池采取的封裝結構目前主要有三種,即圓柱、方形、軟包。


    那么,當電解液變成固態之后,動力電池采取哪種封裝結構更合適?


    目前,圓柱電池只能采用卷繞結構,而極片和隔膜不可能在固態電解液中實現卷繞,因此圓柱電池肯定不合適。


    方形電池采用疊片結構封裝。由于固態電池不再使用液態電解液,因此沒必要用方形硬殼進行封裝保護。所以,方形也不是最佳選擇。


    軟包電池也采用疊片結構封裝。新的封裝形態誕生之前,理論上軟包電池是固態電池最理想的封裝形式。


    一、圓柱電池時代:索尼最先 松下為王


    最先發展圓柱電池的是索尼,只是由于對市場發展的誤判,以及業務虧損的緣故,最后沒能發展起來。


    索尼之后,發展圓柱電池,且做出一番成就的是松下。


    自此,松下開啟了動力電池界圓柱電池時


    1996年,松下與豐田合資成立PEVE,主營圓柱形電池。


    1997年,第一代普銳斯上市,裝載的動力電池正是松下生產的圓柱形鎳氫電池。


    1998年,松下生產的18650圓柱電池裝配在了世界上多個品牌的筆記本電腦上,松下由此成為了行業龍頭。


    2009年,由于在手機、平板電腦上押注失敗,松下首次出現虧損,品牌認知度下滑,因此迫切需要新的業務扭轉局勢。


    由此,拉開了松下與特斯拉長達十年之久的合作序幕。


    松下與特斯拉的合作,開創了純電動汽車圓柱電池時代。


    特斯拉之所以選擇圓柱電池,想來根本原因在于這種封裝工藝的成熟、量產歷史悠久,以及一致性較高。


    2014年,松下實現2.7GWh的動力電池出貨量,其中特斯拉所用圓柱電池2.6GWh,占全球動力電池市場份額的22%。


    2015年,特斯拉全球銷量超過5萬,直接拉動了松下圓柱電池的營業額,使其出貨量達到了4.5GWh。同年,中國新能源汽車銷量開始暴增,直接拉了動力電池出貨量。


    2016年,特斯拉繼續保持了超過50%的增幅,全球銷售汽車7.6萬輛,同期松下圓柱電池出貨增長60%,達7.2GWh。


    此外,中國圓柱形動力電池企業開始放量。


    2017年,特斯拉年銷量突破10萬輛,為松下貢獻近10GWh的圓柱電池訂單。


    2018年,松下出貨量全球占比20.75%。


    2019年一季度,國內動力電池總裝機量為12.32GWh,圓柱電池裝機量1.01GWh,同比增長44%。


    二、方形電池時代:三星SDI開啟


    方形電池最大的特點在于形狀規整。與圓柱電池相比,方形電池包的空間利用率高;與軟、包電池相比,由于是硬殼,所以成組難度較小。


    如果說是松下開啟了動力電池圓柱電池時代,那么方形電池時代,則是由三星SDI開啟的。


    1999年,三星SDI進入電池領域。


    2000年,三星SDI開始布局動力電池。


    2008年,寶馬開始在全球考察動力電池供應商,為的是布局新能源汽車研發。


    三星SDI抓住時機與博世合資成立了動力電池公司SB Limotive。博世和寶馬有著半個多世紀的合作關系,是其最重要的核心供應商。


    2009年,寶馬推出搭載三星SDI方形電池的純電動汽車Megacity。


    由此,三星SDI通過博世進入了德國動力電池供應鏈,自此打開了動力電池市場。


    2013年,三星SDI與寶馬簽訂長期合作協議,成為寶馬核心供應商;之后又與大眾、奧迪、保時捷等車企合作。


    同年,第二代普銳斯上市,為優化電池包內部空間,提升系統能量密度,普銳斯將圓柱電池被換成了方形鎳氫電池。


    2014年,中國新能源市場在政策的強烈刺激下迎來爆發,由此導致方形電池占據了全球動力電池市場的最大份額。


    2015年,中國新能源汽車銷量繼續扶搖直上,同比暴增343%,達到33.11萬輛,直接拉動了國內動力電池出貨量。


    由此,比亞迪以出貨量3GWh直接攀升至全球第二,寧德時代以出貨量2.2GWh,躍到國內第二。


    2016年,比亞迪以動力電池裝機量7.35GWh,出貨量排國內第一;寧德時代以動力電池出貨量6.72GWh,排國內第二。


    此外,三星SDI憑借著寶馬i系列在全球的熱銷,出貨量突破1GWh,達到1.2GWh。


    自此,方形電池全球市占率增至64%。


    2017年,中國新能源汽車市場完成77.7萬輛,寧德時代動力電池以銷量11.85GWh,出貨量成為全球第一。


    同年,三星SDI憑著寶馬近10萬的新能源車銷量,實現一倍多的增長率,出貨量達到2.8GWh。


    2018年,寧德時代動力電池銷量達21.18GWh,出貨量排名全球第一,市場占比達22.64%。


    三、軟包時代:LG化學集大成者


    軟包電池擁有重量輕、電池容量大、安全性能好、循環性能好、循環壽命長、內阻小、整車適配性高、排布方式靈活等多項優勢。


    由于體積與形狀的靈活多變,受到插電式混合動力車型的偏愛,現代、雷諾日產、通用與沃爾沃旗下的插混車型,都采用的是軟包電池。


    2007年,日產與NEC合資成立了動力電池公司AESC,將用在手機產品上的軟包電池,做到了符合車規級標準。


    2010年,純電動汽車日產Leaf推出后,大受歡迎;此后,其配備的動力電池正是AESC生產的軟包電池。


    2014年,AESC成為出貨量最多的軟包電池供應商。


    軟包電池的集大成者,當屬LG化學。


    LG化學是一家同時具備化學品與材料基礎的電池公司,不僅能實現部分三元材料的自給自足,其隔膜技術更是一絕。


    LG化學在軟包電池領域積淀多年,為了充分利用電子設備的內部空間,研發出了世界上第一款階梯式與六角形軟包電池。


    2009年,LG化學將軟包電池應用到了現代混合動力汽車上,由此正式進入了動力電池市場。


    2010年,通用正式推出第一款量產新能源汽車雪佛蘭Volt,配備的動力電池正是LG化學所產的軟包電池。


    2014年,LG化學動力電池出貨量達到1.5GWh,位列全球第三。


    2017年,雪佛蘭Volt和Bolt突破5萬的裝機量。由此,LG化學軟包電池出貨量實現4.5GWh。


    此外,孚能科技與國能等軟包動力電池企業開始崛起。 


    2015到2017三年,軟包電池在全球動力電池市場經歷了先降后升的過程。


    2018年,全球軟包動力電池出貨量同比增長73.8%,達23.1GWh,其中中國軟包動力電池出貨量同比增長48.0%,達10.1GWh。

     

    原標題:圓柱/方形/軟包電池的時代風云錄



    作者: 來源:電池聯盟 責任編輯:jianping

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