在特斯拉效應(yīng)的推動(dòng)下，4680大電池已成為新興電池技術(shù)發(fā)展的主流之一。目前，包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、遠(yuǎn)景動(dòng)力和海辰儲(chǔ)能科技在內(nèi)的電池公司也在專(zhuān)注于大型圓柱形電池的制造和批量生產(chǎn)。要了解更多信息，您可以參考世界上排名前10的4680電池制造商。

同時(shí)，引領(lǐng)了中國(guó)動(dòng)力電池公司的全球電池創(chuàng)新，也開(kāi)辟了電池技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)新興方向——“細(xì)長(zhǎng)電池+堆疊工藝”。

回顧方形堆疊技術(shù)的發(fā)展歷史可以追溯到2018年，當(dāng)時(shí)新成立的蜂巢率先實(shí)現(xiàn)了方形外殼電池制造的堆疊工藝，并引入了汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)，從而開(kāi)啟了動(dòng)力電池堆疊時(shí)代。

 

 

目前，在中國(guó)乃至世界前十大動(dòng)力電池公司，方形疊片已成為行業(yè)的普遍共識(shí)和主流選擇。以方形路徑為主的比亞迪（刀片）、蜂巢（短刀片）、寧德時(shí)代（一站式電池和全標(biāo)簽堆疊電池）、億緯鋰能（LF560K儲(chǔ)能電池）和欣旺達(dá)（SFC48增壓電池）正在逐步采用堆疊工藝。

 

 

與大型4680電池一樣，方形堆疊電池也涵蓋了電力、儲(chǔ)能和快速充電等多種應(yīng)用場(chǎng)景。兩條不同的技術(shù)路徑，未來(lái)在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中也將展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

 

方形堆疊產(chǎn)能激增

功率場(chǎng)

與仍在預(yù)規(guī)模量產(chǎn)中的大型4680電池相比，方形堆疊電池在市場(chǎng)滲透率和擴(kuò)張率方面更快。

 

 

行業(yè)專(zhuān)業(yè)人士擔(dān)心，主要銷(xiāo)售方形電池的蜂巢、寧德時(shí)代、比亞迪和其他電池公司在新的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目中不斷增加堆疊設(shè)備采購(gòu)的比例?？梢约僭O(shè)，方形堆疊電池的生產(chǎn)能力正在快速增長(zhǎng)。

其中，寧德時(shí)代的生產(chǎn)基地、部分生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)一站式（“OS”）電池、大型4680電池、兩條產(chǎn)品線(xiàn)疊加設(shè)備采購(gòu)需求旺盛。

 

 

在市場(chǎng)方面，最近，零跑C01?2023款舒適版由寧德時(shí)代 L300系列磷酸鐵鋰電池支持。目前，寧德時(shí)代采用全標(biāo)簽堆疊技術(shù)的L300系列產(chǎn)品已大規(guī)模生產(chǎn)，以支持安全系統(tǒng)、廣汽三菱 Attuko、 合創(chuàng)Z03/A06、長(zhǎng)安Lumin等車(chē)型的產(chǎn)品。

 

 

此外，蜂巢的新操作系統(tǒng)產(chǎn)品也使用堆疊技術(shù)。其主要操作系統(tǒng)產(chǎn)品線(xiàn)磷酸鐵鋰電池也將于今年第一季度投產(chǎn)。

蜂巢的新產(chǎn)能擴(kuò)張主要基于“短刀”。目前，蜂巢的L600短葉片磷酸鐵鋰電池已經(jīng)支持GWM的一些型號(hào)。

在第三個(gè)電池日，蜂巢發(fā)布了基于超高速堆疊技術(shù)3.0的飛行堆疊技術(shù)和基于短刃電池LCTP3.0的Dragon Scale Armor。

 

 

該電池將安裝在2023款生產(chǎn)車(chē)型上，包括2023年10月的一輛SUV和2023年十月的一輛轎跑車(chē)。

比亞迪在許多地方的工廠(chǎng)都是刀片電池基地，主要使用堆疊電池工藝。

 

儲(chǔ)能領(lǐng)域

除了電力領(lǐng)域，方形堆疊芯片在儲(chǔ)能市場(chǎng)的應(yīng)用也在加速啟動(dòng)。

目前，比亞迪的儲(chǔ)能電池主要是方形堆疊的。比亞迪也曾公開(kāi)表示，未來(lái)刀片電池將應(yīng)用于儲(chǔ)能產(chǎn)品。

億緯鋰能發(fā)布的新一代LF560K超大電池通過(guò)突破性的堆疊工藝，解決了LF560K儲(chǔ)能電池在電子導(dǎo)電性收集設(shè)計(jì)和可生產(chǎn)性方面的技術(shù)問(wèn)題，預(yù)計(jì)將于2024年第二季度開(kāi)啟全球交付。到2025年，該公司預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)100GWh的儲(chǔ)能電池生產(chǎn)能力。

 

 

綜合來(lái)看，寧德時(shí)代采用堆疊工藝的新一代產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)、蜂巢全區(qū)域短刀片戰(zhàn)略以及比亞迪全系列應(yīng)用刀片電池戰(zhàn)略，都表明堆疊片材路徑已成為許多頭部動(dòng)力電池制造商的主流選擇，隨著堆疊工藝的滲透率不斷上升，細(xì)長(zhǎng)方形堆疊電池的應(yīng)用比例有望成為市場(chǎng)的主流。

業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，到2025年，全球?qū)?xì)長(zhǎng)方形堆疊電池的需求預(yù)計(jì)將超過(guò)1000GWh。

 

方形堆疊工藝效率的飛躍

方形堆疊電池能夠比大型4680電池更快地推向市場(chǎng)的主要原因是堆疊技術(shù)的飛躍性突破。

從電池堆疊技術(shù)的進(jìn)步來(lái)看，蜂巢從一開(kāi)始就專(zhuān)注于堆疊工藝技術(shù)，以突出差異化的競(jìng)爭(zhēng)路徑。

 

 

2019年，蜂巢率先在方形電池生產(chǎn)中引入高速堆疊技術(shù)，開(kāi)啟了動(dòng)力電池堆疊時(shí)代，隨后采用45度旋轉(zhuǎn)高速堆疊工藝，實(shí)現(xiàn)0.6秒/片的單站堆疊效率。

此后，蜂巢持續(xù)推動(dòng)高速堆疊技術(shù)升級(jí)，并于2020年創(chuàng)新推出了單站堆疊效率0.45秒/片、同時(shí)堆疊兩片的高速堆疊工藝2.0，使堆疊電池的生產(chǎn)效率得以快速提高。

2022年，蜂巢發(fā)布了第三代高速堆疊技術(shù)——“飛行堆疊技術(shù)”，該技術(shù)集成了多切割和多電池堆疊技術(shù)，堆疊效率達(dá)到0.125秒/電池，與第二代的0.45秒/電池相比增長(zhǎng)了200%以上，同時(shí)，該設(shè)備的單位占地面積同比減少了40%以上。

2019年，寧德時(shí)代將推出首個(gè)全標(biāo)簽堆疊技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)的電池產(chǎn)品具有高能量、長(zhǎng)壽命和全天候的特點(diǎn)，從根本上解決了線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)產(chǎn)品R角鋰沉淀的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2020年，寧德時(shí)代將改進(jìn)工藝，推出“DBW”全標(biāo)簽技術(shù)，消除了凸耳模切工藝，避免了設(shè)計(jì)中的模切殘留物等缺陷，從而提高了凸耳膠的強(qiáng)度。該電池組可以實(shí)現(xiàn)全組三元鋰電池的無(wú)火化。該平臺(tái)也成為業(yè)內(nèi)首個(gè)在整個(gè)三元針刺包中實(shí)現(xiàn)無(wú)火的系統(tǒng)平臺(tái)。

 

 

目前，億緯鋰能在堆疊技術(shù)的突破方面也大放異彩。其3.0堆疊技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)0.2秒/芯片的最終堆疊速率，與CTT技術(shù)相匹配，得益于更大的電極面積，單個(gè)堆疊設(shè)備的容量可以達(dá)到1.3GWh。

 

結(jié)論

可以看出，動(dòng)力電池公司正在不斷打破堆疊工藝帶來(lái)的限制，在提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量、提高產(chǎn)品性能質(zhì)量方面不斷創(chuàng)新和推進(jìn)。

相信在不久的將來(lái)，新興電池技術(shù)的發(fā)展將有更多令人驚訝的突破。