恒泰科技全極耳46135LFP大圓柱電池“箭在弦上”

摘要

新一代年產1GWh全極耳46135LFP電池產線將于春節(jié)前實現量產。

截至2023年10月，全球大圓柱電池已布局產能超450GWh，預計到2027年，全球大圓柱鋰電池市場出貨量將達到300GWh，未來5年市場增長空間將超35倍。

目前，開發(fā)布局大圓柱電池的企業(yè)已超過30家，終端則多面向儲能及低電量動力市場（如鋰電輕型車等）。結合設備開發(fā)和生產建設的周期來看，2024年將是國內大圓柱電池產能的集中釋放期。

在由恒泰科技冠名的“大圓柱電池產業(yè)化技術沙龍”上，高工產業(yè)研究院（GGII)發(fā)布《中國大圓柱鋰電行業(yè)發(fā)展藍皮書》并介紹了以上數據和判斷。11月21日-23日，以“穿越周期 韌性增長”為主題的2023高工鋰電年會在深圳前海華僑城JW萬豪酒店舉行。

在市場空間增長、行業(yè)發(fā)展提速的背景下，小型鋰離子電池領軍企業(yè)恒泰科技從客戶和細分市場需求出發(fā)，從2020年開始組織專門的研發(fā)團隊，致力于46系列大型圓柱鋰電池的研發(fā)、制造和銷售。

2023年11月1日，恒泰科技年產1GWh新一代全極耳大圓柱46系列電池項目已獲得環(huán)評批復。該項目總投資3億元，占地面積超過30畝，可實現年產46系列電池1800萬只/年。項目目前處于設備安裝調試階段。

恒泰科技總經理白文平在沙龍上透露了該項目的最新進度。恒泰的工藝、產線和設備設計充分吸取了特斯拉等電池廠的經驗，并選擇了業(yè)內各專業(yè)排名前三的優(yōu)秀設備商進行合作，該產線將在2024年春節(jié)前實現量產。

產品定義上，恒泰科技選擇了46135（即直徑46mm、高135mm）LFP全極耳電池。

和汽車應用領域的4680和4695電芯略有不同，恒泰科技的46135LFP電池的結構特點為全極耳、雙極柱、雙防爆閥和全激光焊接工藝成型。據白文平介紹，全極耳是46大圓柱實現所有優(yōu)異性能的基礎，雙極柱則是為了滿足更多小型儲能、戶用儲能和其他系統(tǒng)集成商的需求；雙防爆閥的設計，可以在特殊情況下通過快速泄壓來保證安全。目前，公司已擁有21項自主技術專利，其中14項獲得授權。

基于以上先進技術和產品設計，恒泰46135LFP電池具備了安全性好、一致性高、循環(huán)壽命長、低溫升等顯著優(yōu)勢。

在安全性方面，由于采用了全極耳工藝，該產品可實現超低內阻，其內阻均值在0.95毫歐。內阻值分布在0.92-1.1毫歐區(qū)間的測試結果，低于行業(yè)內已量產的4680和4695產品；是基于前一代圓柱技術的圓柱產品內阻的1/10~1/20。雙極柱的選用和鋁制殼體的不帶電外部結構設計，可有效降低電池在Pack和系統(tǒng)集成過程特別是小高壓系統(tǒng)制造運行中短路的風險；選擇磷酸鐵鋰作為產品的電化學體系，保證了產品的穩(wěn)定和安全。

據白文平介紹，恒泰46135LFP電池已完成了所有的安全性能測試，預計在年底前完成滿足全球市場的所有細分專業(yè)領域的認證并獲得證書。

在產品性能一致性上，恒泰46135LFP電池在配料、勻漿、涂布、卷繞、組裝等制造環(huán)節(jié)實現了精準控制；全自動化制造、全產線CCD和AI精確識別監(jiān)測的配備，提高了裝配和制造過程的精度。在已經小批量生產的產品中，通過4個批次200顆電池的抽檢，數據結果表明，產品的一致性已達到電壓波動范圍為±0.015伏（±0.5%）、內阻波動范圍為±0.15毫歐、容量波動范圍在±0.24Ah（±1%）的水平，是目前各種電芯品種中性能一致性較高的產品。

在循環(huán)壽命上，恒泰科技通過自修復電解液技術、呼吸式循環(huán)注液技術、保證內阻更低的超離子與電子復合導電技術、納米化正極包覆及鋰摻雜技術等的綜合應用，加上46大圓柱結構本身內應力分布均勻的特點，能夠保證經過長壽命的循環(huán)，也不會出現局部膨脹或長時間循環(huán)引起的電池壽命問題。

經測試，恒泰46135LFP電池在1C/1C充放倍率條件下可實現4000次循環(huán)，1C/2C充放倍率下則可實現3000次以上的循環(huán)，顯著高于目標細分市場的其它同類電池產品，可以有效降低用戶在電池全生命周期的使用成本。

恒泰科技通過使用全極耳結構技術以優(yōu)化結構仿真、應用網狀覆合導電技術等，幫助46135LFP電池實現0.9-1.1毫歐的超低內阻特性，使產品具有充放電低溫升的特質。實際測試結果顯示，在5C充電倍率條件下，電池最高升溫至60度；在3C、2C、1C充電倍率條件下的最高溫升不超過20度。電池低溫升的特質，可以使系統(tǒng)集成熱失控管理更為容易、運行成本更低。

在快速充放上，恒泰通過全極耳結構降歐姆極化，采用新型快離子導電技術，采用正極納米化碳包覆技術等，加強了全極耳結構優(yōu)勢基礎上的電化學體系保證。

綜合以上優(yōu)勢，恒泰的46135LFP大圓柱已具備了針對產品目標細分市場的強大競爭力。

恒泰46135LFP大圓柱電池產品的目標應用細分市場分為儲能和動力兩大方向。

首先在儲能方面，46135LFP電池的結構和體系安全性、一致性以及容量定義，適合于普通的戶用儲能系統(tǒng)集成，而且在用于800V-950V小高壓系統(tǒng)集成技術制造的200kWh-30kWh容量水平的戶儲系統(tǒng)有非常大的優(yōu)勢。對于便攜式儲能產品，該46135比前一代圓柱產品更安全、能量密度比更高、可快充快放、全生命周期的成本更低，是這類應用非常好的一個選擇。

其次在動力方面，可拓展的目標細分市場包括A00級乘用車，電動兩/三輪車、電動輕卡、工業(yè)機器人等小動力、特種車（船）等應用領域。恒泰46135LFP電池的安全性、大倍率快速充放、循環(huán)壽命長等特性，對于提高應用產品的資產利用率、降低全生命周期運營成本有非常大的幫助。比如在電動兩輪車換電領域，該電池可以大幅降低換電企業(yè)的資產持有規(guī)模，降低運營成本，惠及行業(yè)中超過1億的外賣配送個體。另外，在工程車輛方面，恒泰也正以大圓柱技術做為載體，開發(fā)6C放電技術的電化學平臺，助力實現該應用領域動力系統(tǒng)的革命性突破。

未來，恒泰科技的大圓柱電池還將結合高鎳高硅體系、鈉電體系、大倍率鐵鋰體系等新技術的研發(fā)和制造，發(fā)揮其本身的結構特點優(yōu)勢和競爭力，進一步拓寬其適用的應用領域和細分市場空間。

審核編輯：劉清