上周,亿纬锂能发布了CTT技术,弄出来一颗巨大的LF560K电池——LF560K电池容量达到560Ah,两倍于LF280K,单电池能量达1.792kWh,这在之前亿纬锂能的储能电芯里面独树一帜。今天借着这个话题来探讨一下接下来做叠片电池的后续方向。
图1 EVE的LF560K
PART 1:亿纬锂能的储能电芯
在过往的电芯序列里面,主要产品的容量从32Ah到304Ah,由于储能电芯的序列有点像从大巴产品里面的拓展分支,所以主要分为——
· 148mm系列:32Ah、50Ah,都是厚度为标准VDA厚度,高度分别为94mm和130mm。
· 200mm系列:这其实是在200-209mm的宽度系列调整,高度在130-173mm,厚度覆盖36-72mm(1.5倍厚和3倍厚)。
当然主力的电芯,LF280(循环3000次)和LF280K(长寿命6000次)在大储能里面用得比较多。
图2 储能产品电芯序列
我搜集了一些尺寸和循环信息,注意在25度和45度的循环寿命的差异,当然我理解所有的循环寿命都基于温度和倍率。
图3 LF280K的基础信息
而LF560K电池容量高达560Ah,两倍于LF280K,单电池能量达1.792kWh,循环寿命12000次以上(目前还不知道这个12000次的确切定义)。之前从LF280、LF280N到LF280K,在测试方法和电芯的配方上是有差异的。
图4 LF280 的寿命迭代
PART 2:CTT和叠片技术
这次提出来的,主要是CTT(Cell To TWh),我的理解是希望通过降低储能系统全生命周期成本来快速拉量。在TWh时代背景下叠加储能市场经济性迫切需求(为了降低成本),然后推出超大电芯技术集成创新产品。
(备注:这里的CTT不讲究了,反正就是降低成本的一个代号。)
CTT超大电池技术可实现系统极致简化,Pack零部件数量减少47%,生产效率提高30%,集装箱电量提高6.5%,电池集成度大幅提升。
· 电芯设计带来的成本降低5%(BOM物料)
· 电芯生产成本降低30%(这个是指产线效率?)
· 电池系统设计降低20%(电芯大了,并联更简单了)
· 电池系统生产成本降低-30%(系统的组装生产)
这样综合考虑下来合计总成本降低10%。
图5 成本分解
从技术来看,这里主要也是从卷绕切换到了叠片技术。
叠技术全模切极耳数量变为两倍,解决了电子电导的集流问题,并实现产品DCIR降低8%。叠片取代卷绕,单极片长度缩短100倍,电芯生产总良率提升3%。在这里我目前还不太清楚的一点是,里面的片子是考虑做一个超级大的极片形状,还是内部做并联。
图6 叠片技术的变化
亿纬锂能3.0堆叠技术可实现0.2S/PCS的叠片速率,单台叠片设备产能1.3GWh。这使得后续建设的储能电池超级工厂单线产能达10GWh,工厂总产能40GWh。规模效益和技术创新推动降本,工厂单GWh投资额降低38%,能耗降低20%,人员投入减少30%。目前LF560K超级工厂已在云南、青海等地建设,预计2024年Q2开启全球交付,计划于2025年实现储能电池100GWh的产能规模。
小结:我的理解是,这种迭代的逻辑差异还是挺大的,后面除了电池形状,就是卷绕和叠片技术也会有持续的竞争关系。
图|网络及相关截图
作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,著有《汽车电子硬件设计》。