在動(dòng)力鋰電池技術(shù)路線之爭(zhēng)曙光漸露的當(dāng)下，隨著特斯拉Model3首批交付儀式的舉行，21700圓柱電池的應(yīng)用也啟動(dòng)了動(dòng)力鋰電池能量競(jìng)賽的新戰(zhàn)場(chǎng)。

續(xù)航里程一直是消費(fèi)者選購(gòu)新能源汽車的首要參考因素，尤其是在目前充電設(shè)施并沒有那么完善的的狀態(tài)下。與續(xù)航里程休戚相關(guān)的能量密度比就顯得尤為重要。

有電池企業(yè)技術(shù)人員告訴新材料在線，出于目前電池材料性能的限制，通過增加體積來(lái)提高能量密度就成為電力電池企業(yè)重點(diǎn)考慮的對(duì)策，圓柱電池的物理尺寸增加能顯著提升能量密度。

當(dāng)升科技董秘曲曉力曾表示，國(guó)家最新的客車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)也從過去單一的車輛長(zhǎng)度逐步向車輛單位載質(zhì)量能量消耗量和續(xù)航里程過渡。因此新能源汽車選用能量密度高、續(xù)航里程遠(yuǎn)、自重輕的動(dòng)力電池是必然趨勢(shì)。

2017年3月份，國(guó)家工信部等四部委聯(lián)合頒布《促進(jìn)汽車動(dòng)力電池發(fā)展行動(dòng)方案》，指出到2020年，要求新型鋰離子動(dòng)力申池單體比能量超過300Wh/Kg;系統(tǒng)比能量力爭(zhēng)達(dá)到260Wh/Kg。

但數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源汽車仍然在采用磷酸鐵鋰和三元鋰電池，電池系統(tǒng)平均能量密度水平為115Wh/Kg，其與目標(biāo)值差距達(dá)126%。

21700電池的誕生無(wú)疑已經(jīng)成為動(dòng)力鋰電池企業(yè)提高能量密度的一根“救命稻草”。

競(jìng)投21700

2017年6月28日，湖北金泉，炎熱的天氣似乎也難以匹敵億緯鋰能湖北金泉二區(qū)投產(chǎn)暨三區(qū)啟動(dòng)儀式的火熱。

億緯鋰能于2016年10月28日在湖北金泉二區(qū)動(dòng)工建設(shè)圓柱電池二期項(xiàng)目，歷時(shí)8個(gè)月，于今日正式建成投產(chǎn)。二期項(xiàng)目總投資20億元，是國(guó)內(nèi)目前自動(dòng)化程度最高的動(dòng)力圓柱鋰離子電池生產(chǎn)線，亦是國(guó)內(nèi)投產(chǎn)的首條21700生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)在2017年三季度末達(dá)成共計(jì)3.5GWh的圓柱電池產(chǎn)能規(guī)模。

億緯鋰能21700圓柱電池發(fā)布

億緯鋰能(300014.SZ)圓柱動(dòng)力電池事業(yè)部總經(jīng)理宋志新在接受媒體采訪時(shí)表示，上線21700除了給予特斯拉的帶動(dòng)效應(yīng)，其相比18650更是具有三大優(yōu)勢(shì)?！熬唧w來(lái)說(shuō)，21700的優(yōu)勢(shì)是：一空間利用率變大，能量密度提升;二其生產(chǎn)工藝、設(shè)備折舊、人工成本與18650電池相同，但21700容量更高。按照每瓦時(shí)來(lái)計(jì)算成本，21700顯然更具優(yōu)勢(shì);三減少PACK成本。”

而這僅是21700電池國(guó)內(nèi)競(jìng)投戰(zhàn)的開始。

據(jù)新材料在線?查閱上市公司公告及市場(chǎng)了解，截至目前，已經(jīng)有包括億緯鋰能、比克電池、猛獅新能源、遠(yuǎn)東福斯特、天鵬電源、智慧能源、力神電池等動(dòng)力電池巨頭競(jìng)相殺入21700市場(chǎng)。

7月20日，“力神電池動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)成果匯報(bào)會(huì)、新品發(fā)布會(huì)暨投產(chǎn)儀式”在蘇州高新區(qū)科技城隆重舉行。力神電池公布重磅消息稱，其蘇州鋰離子動(dòng)力電池項(xiàng)目正式建成投產(chǎn)，其生產(chǎn)的21700電池在國(guó)內(nèi)更是遙遙領(lǐng)先。

據(jù)力神方面披露，蘇州力神鋰離子動(dòng)力電池項(xiàng)目一、二兩期總投資21億元人民幣，建設(shè)產(chǎn)能4GWh。2016年4月15日開工建設(shè)，2017年7月20日正式建成投產(chǎn)，是國(guó)內(nèi)首批為21700產(chǎn)品定制的產(chǎn)線。

8月16日，國(guó)家工信部發(fā)布《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第299批)的車輛新產(chǎn)品公示。其中，由南京金龍客車制造有限公司和北汽(常州)汽車有限公司生產(chǎn)的兩款純電動(dòng)廂式運(yùn)輸車(型號(hào)為NJL5040XXYBEV25和BJ5040XXYCJ06EV)，率先搭載了力神電池的21700三元鋰離子動(dòng)力電池。這也開啟了國(guó)內(nèi)新能源汽車的“21700時(shí)代”。

“天鵬電源將在新工廠建設(shè)21700型圓柱電池專用產(chǎn)線，屆時(shí)電池能量密度會(huì)得到顯著提升，度電成本有效降低。”天鵬電源母公司澳洋順昌(002245.SZ)董秘林文華告訴新材料在線?，新建日產(chǎn)100萬(wàn)支三元圓柱電池項(xiàng)目分兩批實(shí)施，新工廠總體廠務(wù)建設(shè)全部完成，其中第一批日產(chǎn)50萬(wàn)支三元圓柱電池的設(shè)備安裝調(diào)試完畢，截至目前，產(chǎn)能正在穩(wěn)步爬升中，隨著后續(xù)產(chǎn)能的逐步釋放，將極大提升公司鋰電池生產(chǎn)能力;第二批剩余50萬(wàn)支產(chǎn)能建設(shè)已開始著手實(shí)施中。

國(guó)際巨頭顯然也不甘于落后，自特斯拉宣布Model3車型上使用21700型號(hào)電池后，三星SDI也宣布將推出21700型電池，并表示該電池將在2021年進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段。

解密21700

特斯拉的一馬當(dāng)先，國(guó)內(nèi)巨頭的爭(zhēng)先恐后，這一切都讓誕生不久的21700電池充滿了神秘色彩。

根據(jù)特斯拉披露的信息，在現(xiàn)有條件下，特斯拉生產(chǎn)的21700電池單體比能量達(dá)到了300wh/kg，比原來(lái)的18650電池能量密度提升20%以上、單體容量提升35%、系統(tǒng)成本降低9%達(dá)到155美元/Wh、在同等能量下所需電池?cái)?shù)量可減少約1/3，系統(tǒng)重量減輕了10%。

21700電池在能量密度、制造成本、系統(tǒng)優(yōu)化和輕量化等方面均優(yōu)于18650電池。特斯拉CEO馬斯克也表示，21700型電池的電量密度是目前世界上最高的，售價(jià)也將更平易近人。

數(shù)據(jù)來(lái)源于公開資料整理

工信部發(fā)布的2017年新能源汽車前6批推廣目錄分析可知，新車型搭載電池的能量密度不同程度地提升。第一批目錄中能量密度超過115Wh/Kg的車型僅占13.11%到第五批目錄中的73%，應(yīng)該說(shuō)能量密度的提升已是大勢(shì)所趨。主流電動(dòng)車企業(yè)配套的動(dòng)力電池也逐步向三元鋰轉(zhuǎn)型，續(xù)航里程基本上都能夠達(dá)到300公里的水平。

進(jìn)一步提高續(xù)航里程的關(guān)鍵就卡在了動(dòng)力電池能量密度，而21700的出現(xiàn)則滿足了這一目標(biāo)。

力神電池副總工程師蘇金然在此前的一次行業(yè)會(huì)議上就表示，力神量產(chǎn)的21700圓柱型鋰離子動(dòng)力電池對(duì)比傳統(tǒng)的18650電池具有四大優(yōu)勢(shì)：?jiǎn)误w能量密度更高，電池系統(tǒng)成本更低，整車電池包重量更輕，更易于自動(dòng)化生產(chǎn)。

“電池單體電池容量的提升意味著同等能量下所需電芯的數(shù)量減少約1/3，如此以來(lái)降低了系統(tǒng)管理難度、簡(jiǎn)化金屬結(jié)構(gòu)件等配件數(shù)量，雖然單個(gè)電芯的重量和成本提升了，但是電池系統(tǒng)PACK的重量和成本卻得到了降低?！庇?a href="http://www.newssweekly.com/dongli/" style="color:#a98326">動(dòng)力電池企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴新材料在線?。

在政策層面，此前《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在征求意見稿中，圓柱電池的規(guī)格尺寸僅有兩款——18650和32650，其他類型一概取消。但正式稿取消了32650款型，同時(shí)又增加了21700、26650、26700、32700和32134。

“21700從電池原材料選用、制作工藝和技術(shù)流程等方面，都和技術(shù)較成熟的18650電池相似。”林文華告訴新材料在線?，從這一點(diǎn)上18650與21700的產(chǎn)線大部分可以兼容，原有18650產(chǎn)線小規(guī)模改造即可轉(zhuǎn)產(chǎn)21700電池。

這也是21700電池被廣泛看好的重要原因之一。

車企冷看21700

與動(dòng)力電池企業(yè)前赴后繼高調(diào)宣布進(jìn)入21700電池領(lǐng)域所不同的是，新能源汽車廠商卻顯得有些出乎意料的“冷靜”。

“特斯拉的21700電池畢竟才剛剛應(yīng)用，具體的使用情況還有待觀察，不能只看到其優(yōu)勢(shì)?！庇胁辉妇呙能嚻笕耸勘硎?，導(dǎo)入新型號(hào)電池對(duì)車企來(lái)說(shuō)是很慎重的事情，必須要經(jīng)過充分的驗(yàn)證。

資料顯示，特斯拉Model3為了適配全新的21700電池，專門為Model3設(shè)計(jì)了全新的電池模塊、全新的PACK架構(gòu)和底盤結(jié)構(gòu)。而這無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致新能源汽車研發(fā)成本的上升。

國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)上的不足也可能導(dǎo)致21700電池的未來(lái)不會(huì)那么一帆風(fēng)順。

“松下在動(dòng)力電池領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和積累不是國(guó)內(nèi)企業(yè)一時(shí)之間可以追趕上的?！庇袠I(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，松下21700電池所能達(dá)到的指標(biāo)，國(guó)內(nèi)企業(yè)還存在著一定的差距。

“整體國(guó)產(chǎn)電池與松下尚有一定的質(zhì)量差距，國(guó)內(nèi)企業(yè)在追趕中。”林文華表示。

這些因素也讓車企面對(duì)21700電池的熱潮得以冷靜對(duì)待。

南京金龍產(chǎn)品總監(jiān)黃福良認(rèn)為，盡管21700替代18650在技術(shù)上沒有太大的難度，但是更換電池型號(hào)之后會(huì)導(dǎo)致電池模組、PACK、箱體和整車底盤等在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做出相應(yīng)的改變，這必然會(huì)增加整車企業(yè)的負(fù)擔(dān)。

“下游市場(chǎng)對(duì)21700電池的接受度才剛剛起步，還需要一段時(shí)間逐步過渡。首先，改變PACK企業(yè)的習(xí)慣就需要一段適應(yīng)期，他們需要針對(duì)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)新的工藝?！彼沃拘乱蔡寡韵掠问袌?chǎng)逐漸上量將集中在2018年中或年底。

同時(shí)有研究者表示，圓柱電池的物理尺寸增加不止提升能量密度，同時(shí)會(huì)降低循環(huán)壽命和倍率等性能。據(jù)測(cè)算，容量每提升10%，電池循環(huán)壽命大約會(huì)降低20%;充放電倍率降低30~40%;同時(shí)電池會(huì)有20%左右的溫升。

這對(duì)于追求動(dòng)力電池更輕、更安全、循環(huán)壽命更長(zhǎng)、價(jià)格更低的新能源汽車來(lái)說(shuō)也是必須考慮的問題。

業(yè)界普遍認(rèn)為，21700電池對(duì)于動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)說(shuō)是挑戰(zhàn)但也是不能錯(cuò)過的機(jī)遇。正如光大證券新能源行業(yè)研究員韓晨所言，“21700電池被特斯拉應(yīng)用之后，肯定會(huì)成為趨勢(shì)。”