方形疊片電池猛進

3月3日，特斯拉舉行首個投資者日，馬斯克對于特斯拉“宏圖”第三篇章的設想，掀開了全球能源變革壯麗的一角。

馬斯克稱，地球要完全走向可持續(xù)能源之路，可持續(xù)能源經(jīng)濟需要達到的目標是：儲能240TWh、可再生電力30TW、制造投資10萬億美元等。

其中，發(fā)展電動車占據(jù)儲能115TWh、可再生電力4TW、制造投資7萬億美元的比例。

宏偉目標背后，也勾勒出鋰電池及產(chǎn)業(yè)鏈巨大的市場前景。

在電池技術(shù)路線主張上，特斯拉尤為推崇4680全極耳大圓柱電池。在今年1月的一份公開申明中，特斯拉表示將在內(nèi)華達州擴建4680電池工廠，規(guī)劃年產(chǎn)能達100GWh。4680電池不僅用于電動汽車，最終還將用于特斯拉的儲能產(chǎn)品。

特斯拉效應帶動下，全極耳大圓柱電池已經(jīng)成為新興電池技術(shù)發(fā)展主流之一。目前，包括寧德時代、億緯鋰能、遠景動力、海辰儲能等電池企業(yè)也在圍繞全極耳大圓柱電池制造、量產(chǎn)進行布局。

與此同時，領跑全球電池創(chuàng)新的中國動力電池企業(yè)，還開辟出另一條新興電池技術(shù)發(fā)展方向——“長薄型電芯+疊片工藝”。

復盤方形疊片技術(shù)方向的發(fā)展史，可回溯至2018年，彼時蜂巢能源剛剛成立，而在成立之初蜂巢能源就率先將疊片工藝用于方殼電池制造，并引入車規(guī)級標準，由此開啟了動力電池疊時代。

四年多以來，從市場需求的演變與技術(shù)創(chuàng)新的走勢來看，蜂巢能源秉承的方形疊片技術(shù)路線已讓其從“獨行者”變成了“眾行者”。

目前，在國內(nèi)乃至全球TOP10動力電池企業(yè)中，方形疊片已經(jīng)成為行業(yè)的普遍共識以及主流選擇。主打方形路線的比亞迪（刀片）、蜂巢能源（短刀）、中創(chuàng)新航（One-stop Bettery和全極耳疊片電池）、億緯鋰能（LF560K儲能電池）、欣旺達（超充電池SFC48），旗下產(chǎn)品都在逐漸趨向采用疊片工藝。

與4680大圓柱一樣，方形疊片應用也涵蓋了動力、儲能、快充等多個應用場景。兩種不同的技術(shù)路線，未來在多元化的應用場景中也會一爭高下。

方形疊片產(chǎn)能提速猛進

相比于大圓柱電池仍處于規(guī)模化量產(chǎn)前期，方形疊片電池無論是在市場滲透還是在擴產(chǎn)速度上，都表現(xiàn)得更加迅猛。

高工鋰電關注到，主打方形電池的蜂巢能源、中創(chuàng)新航、比亞迪等電池企業(yè)，在新增擴產(chǎn)項目中，疊片設備的采購占比在持續(xù)提升。由此可推測方形疊片電池產(chǎn)能正在迅速壯大。

其中，中創(chuàng)新航常州、廈門、武漢、合肥、江門等生產(chǎn)基地部分產(chǎn)線生產(chǎn)One-Stop（簡稱“OS”）電池、全極耳疊片電池，兩大產(chǎn)品線疊片設備采購需求旺盛。

市場端情況來看，近期，零跑2023款C01-525舒享版配套的是中創(chuàng)新航L300系列磷酸鐵鋰電芯。目前，中創(chuàng)新航采用全極耳疊片技術(shù)的L300系列產(chǎn)品已量產(chǎn)配套埃安全系產(chǎn)品、廣汽三菱阿圖柯、合創(chuàng)Z03/A06、長安糯玉米等車型。

值得一提的是，中創(chuàng)新航新產(chǎn)品OS產(chǎn)品同樣采用疊片工藝，其江門一期主產(chǎn)OS產(chǎn)品系列磷酸鐵鋰電池也將于今年Q1投產(chǎn)。

蜂巢能源新增擴產(chǎn)產(chǎn)能以“短刀”為主，生產(chǎn)基地包括江蘇南京、江蘇鹽城、浙江湖州、四川成都、安徽馬鞍山、江西上饒、德國薩爾州等。

目前，蜂巢能源的 L600 短刀磷酸鐵鋰電芯已經(jīng)配套長城部分車型。而在第三屆電池日上，蜂巢能源發(fā)布了基于超高速疊片技術(shù)3.0的飛疊、基于短刀電池的LCTP3.0的龍鱗甲電池。該電池將陸續(xù)搭載到2023年量產(chǎn)車型，包括2023年10月份量產(chǎn)的一款SUV和2023年10月量產(chǎn)的一款轎跑。

比亞迪（弗迪）為例，其在重慶、湖南寧鄉(xiāng)、安徽滁州、安徽無為、吉林長春、江蘇鹽城、山東濟南、江西撫州、湖北、浙江仙居等地的工廠均為刀片電池基地，主要采用疊片工藝。

除了動力領域，方形疊片在儲能市場的應用也在加速起量。

目前，比亞迪儲能電芯以方形疊片為主。比亞迪還曾公開表示，刀片電池將在未來應用于儲能產(chǎn)品。

億緯鋰能發(fā)布的新一代超大電芯LF560K，通過疊片工藝突破解決了LF560K儲能電池在電子電導集流設計和可生產(chǎn)性上的技術(shù)難題，該電池預計在2024年第二季度開啟全球交付。到2025年，公司預計將實現(xiàn)電力儲能電池100GWh的產(chǎn)能規(guī)模。

綜合來看，中創(chuàng)新航采用疊片工藝的新一代產(chǎn)品量產(chǎn)，蜂巢能源全域短刀戰(zhàn)略，比亞迪全系應用刀片電池策略，都預示著疊片路線已經(jīng)成為多家頭部動力電池玩家的主流選擇，隨著疊片工藝滲透率不斷提升，長薄型方形疊片電池的應用占比有望趨向于市場主流。

行業(yè)預測，2025年全球長薄型方形疊片電池需求量有望超過1000GWh。

疊片工藝效率飛躍

能夠形成與全極耳大圓柱相抗衡的一大新興技術(shù)路線，布局“長薄型電芯+疊片”技術(shù)路線，體現(xiàn)出的是中國動力電池企業(yè)洞察行業(yè)的前瞻性眼光。

同時，方形疊片電池之所以能夠比全極耳大圓柱市場導入更快，主要得益于疊片工藝技術(shù)飛躍性的突破。

站在電池企業(yè)疊片技術(shù)進步視角，蜂巢能源從誕生之初，為突出差異化競爭路線，便主打疊片工藝技術(shù)。

2019年，蜂巢能源率先在方形電池生產(chǎn)中引入高速疊片技術(shù)，開啟了動力電池疊時代，彼時采用45度旋轉(zhuǎn)式高速疊片工藝，實現(xiàn)單工位疊片效率0.6秒/片。

此后，蜂巢能源持續(xù)推動高速疊片技術(shù)升級。2020年，蜂巢能源創(chuàng)新推出單工位疊片效率0.45秒/片且同時疊兩片的高速疊片工藝2.0，讓疊片電池的生產(chǎn)效能快速提升。

2022年，蜂巢能源發(fā)布第三代高速疊片技術(shù)——“飛疊技術(shù)”，融合多刀切與多片疊技術(shù)，疊片效率達到0.125秒/片，相比第二代的0.45秒/片提升超過200%，同時設備單位占地面積同比減少超過40%。

中創(chuàng)新航2019年首創(chuàng)全極耳疊片技術(shù)，應用該技術(shù)的電池產(chǎn)品具有高比能、長壽命、全天候的特點，從根本上解決了卷繞結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的R角析鋰安全風險。

2020年中創(chuàng)新航進行工藝改良，推出“DBW”全極耳極簡直連技術(shù)，省去了極耳模切工序，從設計上避免模切殘留等缺陷，由此提升極耳膠強度。

2021年，中創(chuàng)新航基于MIR平臺和L300電芯產(chǎn)品，結(jié)合系統(tǒng)安全技術(shù)研制的電池包可實現(xiàn)三元鋰電池整包針刺不起火。該平臺也成為業(yè)內(nèi)首個做到三元針刺整包不起火的系統(tǒng)平臺。

2022年底，中航新創(chuàng)憑借高速全極耳切疊一體制造技術(shù)在內(nèi)的極簡制造工藝，獲得了江蘇省委、省政府評選的“江蘇制造突出貢獻獎”。

億緯鋰能在疊片技術(shù)突破上同樣亮眼，目前公司3.0堆疊技術(shù)可實現(xiàn)0.2秒/片的極限疊片速率，匹配CTT技術(shù)，得益于較大的極片面積，單臺疊片設備產(chǎn)能可達1.3GWh。

可以看到，動力電池企業(yè)正在不斷打破疊片工藝帶來的掣肘，在提升生產(chǎn)效率、良率，提高產(chǎn)品性能品質(zhì)上持續(xù)創(chuàng)新推進。

而在推動行業(yè)發(fā)展進步上，蜂巢能源公開表示，愿意向全行業(yè)公開授權(quán)，成果共享，共創(chuàng)疊時代。

審核編輯：劉清