2024年4680锂电池技术路线.docx

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1、4680锂电池技术路线目录-46So：吹响圆柱电池升级的号角5（一）发屣历史复做：技术路线三分天下，胜负难分51.圆柱电池发展历史焚盘52,方形电池发展历史复盘53、软包电池发展历史复盘5（二）发展历史复盘：技术路线三分天下,胜负难分6（三）硼柱电池生产工艺,全极耳工艺不成熟影响良率7（四）众多因素影响B1.柱电池发展，4680专为动力电池设计,克服多种缺陷.10二安全性能:圆柱电池具有天然优势ModU3极限工况实测12（一）灌用工况；相同化学体系下，01柱电池系统地安全12（二）极限工况:MOdeI3实车90min激黑驾驶+快充，仅小幅触发降温措施.131、特斯拉电池热管理优势明显132、M

2、OdCI3连续眼限J1.况测试电池未开后强制冷却14快充性笠：大电流+高电压是快充终极路线4f舟O更有优势1（一）手机快充复盘；高电压+大电流快充是趋势（二）新能源车快充：仅旅800V快充不尽人意，800V搭配大电流才最快（三）全极耳：集波体内阻下降3个数量级,解决大电流快充发热问施.图表目录图表I不同封装方式发展历史6图表2时装方式介绍6图表3网柱电池生产工艺介绍7图表44680全极耳关键生产工艺介绍9图表5汽车集团封奘技术路线选择9图表6布局大圆柱的电池企业I1.图表1热失控防护要素12图表84680电芯侧面13图表94680电芯底部支架13图表WMOde1.3热管理系统示意图13图衣11

3、MOdd3SupcrbotUc智能冷却液储耀14图表12ModdY八通阀设计管路14图表13电池冷却系统措俺14图表4极跟工况测试15图表15MOdeI3实车工况4测试：20次百公里加速15图表SMOdeI3实车工况5测试：601.OOkpm急加减速16图表17M(XIeI3实车工况6测试：快充17图我18手机快充功率交盘18图&9MOdCI3与Ta,en快充功率19图表20Mode1.3与TayCan补能速度19图表21埃安800V快充(480kw20图表22埃安400V快充(250kw)20图表2350Ah1.FP电池3C快充温度示意图20图表24方形电池圆柱电池X光照片20图表25僧柱电

4、池拆解及示意图21图表261865()电池2C放电温度仿真22图表271俎柱电池于全极耳电池22图我2818650电池2C放电温度仿真22图我29阳柱电池干全极耳电池22图表30余秘巨勺迎格工的产桃卅叱-4680:吹响圆柱电池升级的号角(一)发展历史复盘：技术路线三分天下,胜负难分I圆柱电池发展历史复毋，索尼：播早发明者最终提出行业7992年发明正离f电池.一经推出就以超届的能负潜度碾乐传统锲乳电池.1994年索尼成为破大笔记本生产商戴尔的电池供陶商,2006年某会议上戴尔笔记本着火，索尼召网100O方块电池，而后韩国和中国电池生产商幅起.索尼深陷亏损泥潭,2016年出售锂电业务。)松下：与格

5、斯拉相互成就1994年研发锂离干电池.1997年丰由Prius采用松下网与18650电池,2008年收物三洋电机,并供应特斯拉Roasder.2010年押注等离子电视巨亏,转型动力电池并入股赛斯技.234年美国建厂,与特斯粒相互成就。，1.C；：牵手特斯为迎来S5光时刻1999年就fit产了)8650电池.但直到2019年才进入特斯拉供应健.，SD1.:大公司小业务1999年尿产业内挺大容量1.8Ah电池,哲经在笔记本电脑巾场中占有优势地位，但在动力电池中一直跻北不前。2、方形电池发展历史复盘SD1.：昔日方形电池的龙头老大7999年开发出方形动力电池,29年成为宝马动力电池供应商,2016年

6、因中国白名单政策,转向欧洲布局，用电池业务在公司首收占比较低.CATI.:补贴政策的最大受益省,崛起的万亿龙头2011年因被宝马和中，独立出来专做动力电池,2014年因补贴政策出货业剧增，2014年转向研发ft；能依密度三元材料，2016年白名单政策以及补贴政策帧向高能殳密度材料，出货量得到突破。BYD：1995年公司成立，1997年手机电池全球出货业第&2003年进入汽车领域,2006年研制F3e纯电动桥乍，2009年及产纯电动客车,2010年纯电动乘用车e6Jft产，受拄于补贴政策,成为国内龙头,2016年补贴政策悚向三元材料.叠加BYD不外供电池.出货fit占比口益降低，202Q年发布刀

7、片电池和DM1.车里，市占率持续走裔.3软包电池发展历史复盘AESC：早期的王者点错了科技树2007年成立，专注于隹酸押技术路线,20104：搭致AESe的经典车型日产1.caf匕市.创造了9年零电池安全事故的质fit佳话.2017年因钛酸理优势不再，AESC不再是1.eaf独家供应商，2019昨被远景收购，A1.G：软包电池集大成者1.G在手机电池中沉淀多年，2009进入动力电池巾场，首款生空为现代混功,我2010年配套笠佛兰Vo1.t.2017年雪依兰VOh和BMW突破5万W-2018年和大众合作开发MEB.16软包电池达到鼎盛.2021年现代和通用因电池安全问题阿，大众电池口宣布选择方形

8、标准电芯,软包电池遭遇挫折.图表I不同封装方式发展历史贺”来源；华创证券黎理（二）发展历史复盘：技术路或三分天下胜负难分图表2封装方式介绍In形锂电池软包锂电池CMkK4方形理电池制IS工艺B1.1.形卷烧方形淞WS包较材质俺钢光,也方形/片褊堡膜优点工艺成熟，一致性高.适宜大批豉连城生产：比衣面联大.敏热效果好（优于方形电池）：外无耐乐海.使用中不出现膨胀现象.结构强度在,承受机械投荷僮力好，用中小.相对能fit密度豳,可以定制化生产.可鼓气裂开，安全性能好I较铜光,铅光队城轻：同等尺寸下电池下殿更h内般小.自耗电低;设计员通，可按照篇求定制.缺点*出小，大容质滥并族正报,1之义杂成本更频爆

9、炸可能性大：体枳大.空间利用率低.工名发朵.光体与电芯用介需要考由：产小良率低.致性差.一段性较差.准批Ift生产1成本较；&对铝电腹的质依要求fii不这标产品可健混液代表厂商松下/1.G二星SM宁樽时代1.G化%AESC典型应用特斯拉宝马B日产聆风外光材弭楙台金、不彷钢铝合金不侑俏铝而W安全性一般而电芯的保护作用处不易爆诈：卷蜜朕机械强或低族遨度较高较低校同等容地住充电池右更高能笊密度产品特性股热性能优，风柱体便于多种形态俎合在嗫大RttJ.然热性能好产品标准/生产自动化.生产工艺成熟修必电池一致性期较低较IEt产品研发誉向适当增加威柱体积以获得更大电池容量封袋材料向岛硬收.轻朋化发展改进生

10、产工艺.实现全自动生产,提升致怪.电池管理系统发展现实条件妁来国内技术、电池管理系缓和自动化水平低适台大型汽车使用钻策艇依敕过门,国产化进程低下，影响依包电池成本借料耒费1汽乍公社，电动次车现景家,电池中国网,华创证券评判技术路线一定要在泵貌/钻车的向度评怙不掂将单体电芯的优劣推涌至系筑：“电芯签密度高W系琉能密度高收包电芯的能笊密度高,但在系统级别软包电池的结构件重境远高于便壳电池，使得系统娘的能埴密度差异不大.电芯安全住好H电池系统安全性好,在电池包内电芯的微热路柱、紧固状态、高压连接等都会影响热失控防护效果，软包电池在电芯级安全性能优于硬壳电池,但系统级防护难度和成本也很需，整体上并无明

11、显优势.()圆柱电池生产工艺全极耳工艺不成熟影响良率圆柱电池生产工艺在三种封装方式中愿为附单生产效率般高。卜:耍的牛:产工艺包括:配料、涂布、碾压、模切、卷绕、焊接、等工艺.图表3GS柱电池生产工艺介绍资料来源，停电前沿46X0全极耳电池生产工艺的雅在于：，模切：全极耳电池在进行极片涂布时，会在集流体边缘预留空第区，经过推压和分切后，将集流体边缘的空密区切割成多个极耳，再进行浅绕.激光切剂极耳存在以下何虺：极片在切普容易抖动：切割后废料不能仃效排出问起：模切尺度和次数远高于常现极耳.揉平：在4680囤柱电池测造工艺中，需要对电池送芯的全极库进行揉平，待电池卷芯的断面平整后再与板板焊接.揉平过程

12、中难点极多：）柔平速度过快时，极片外翻：揉平速度过慢时.生产效率低：揉平对产生金属局较多，导致内部短路：活材料脱落等问题：摩擦产生大量粉尘：产什极U烟皱.焊接：4680电池极耳焊接由于极H数址增多使得煤接吊：增大。电芯焊接中道工艺-般有极耳的焊接（包括预焊接）、板带的点焊接、电芯入壳的预厚、外壳顶盖密封焊接、注液门密封焊接等.焊接局长和时间增加了，全极耳和集流体的留白空间有眼，有热堆积效应，会影响一致性，焊接过程中容易产生热堆积。A模切：通过分切机，将碾压后的极片卷料按照实际需求，分切成制作电池所需的宽度.46X0电池是宜接在空箔上切割极坏成型,对高速制片设备提出了更高的激光切割精度、速度、质

13、眼要求.46X0全极耳电池部分解决方案：A模切：将正负极全极可模切成多个平行四边形的极坏单体.不仅能修在揉平过程中杜绝极片外盗,在与电池外壳组装时,不易刮伤电池外光的内壁：且能监减少金国眄的产生，避免短路：同时，这种平行四边形结构能盛行效M少揉平时的粗压力，从而避免活性材料的脱落，大大提高良品率。揉平：各厂家探平工艺差别极大.CN11356039A的专利显示.在全极耳外套上揉平套.揉平头一边自转一边接近揉平套，待接触抹平套后直接盛传作用在揉平套上，并带动揉平套弹性变形而将很转力传导作用于全极耳上完成揉平：由于揉平头不用直接接触全极耳.故能有效防止将全极耳部分揉碑，从而消除对产品质依的影响，也更

14、好的提商了良品率。CN110518184B的专利显示：M声波操平对电芯的端面进行超声波的段处理揉平.然后进行机械揉平.超市波揉平包括设置在电芯两端的超声波揉平头，超声波揉平头上有凹槽，电芯两然插入对应的超声波揉平头的凹梢中,电芯输送入超声波揉平单元超声波探平头对电芯两个邮面进行振动揉平，可以实现平整效果，提高电芯珀面紧实度.为后续机械揉平做好准备.机械揉平头为陶瓷揉平头。机械揉平头对电芯进行旋转挤压掾平.只利用超声波操平会导致揉平端面不幡平整的缺陷.CN213878154U专利则选齐在涂布之后再边缘空白处涂抹绝缘材料，葩缘材料与固物质水平高度一致，使得卷绕后集流体形成完整平面，无需进行揉平处理；*焊接：极耳焊接当前通用采用激光器i行焊接，精确调整焊接速度、附接深度、焊接宽度等优势.适应不同材质及产品的焊接,达到精准焯接质址史可辕，外观更整洁。图表446X0全极耳头犍生产工艺介绍塔村来海；国家知识产权后CN1152706tA.CN2i3857S25V.CNHfH3735A,CN11S560S69A.CN112jt0574A.华创证券图表5汽车集团封装技术路域选择车企方形I圆柱钦包特斯拉上汽集团大众集团JI现代-IS亚汽车集团比亚迪吉利柒