亿纬锂能袁中直：圆柱动力电池从18650到21700的可行性分析与探讨

编者按

从高能量密度来看，袁中直认为，要实现单体动力电芯>250Wh/Kg的技术方案方向，材料体系将走向高镍-硅碳系。而从市场已成熟的产品看，高镍-硅碳系高能量密度电池主要集中于圆柱电池。

2018年1月8-10日，以“中国锂电业称雄全球全球电动车逐鹿中国”为主题的2017高工锂电&电动车年会将在东莞•观澜湖度假酒店会议中心举行。从组委会发布的参会名单来看，有60家电动车及动力电池产业链领军企业发表主题演讲。现场汇聚包括材料、设备、电芯、BMS、PACK、电机电控、整车厂、运营租赁在内的新能源汽车产业链超800位业内人士参与其中。

2017高工锂电&电动车年会现场

1月8日开幕式专场上，惠州亿纬锂能股份有限公司首席技术官袁中直发表“圆柱动力电池从18650到21700的可行性分析与探讨”主题演讲。

▲亿纬锂能首席技术官袁中直

袁中直认为，决定或影响中国动力电池发展路线图的两个最重要因素：

①国家政策引导(国际对标)——高能密度是重要的发展方向；

②与燃油车的性能、成本对比趋势(市场接受程度)——低成本是重要的发展方向。

而21700在能量密度和成本两个方面都具备比较优势。

从高能量密度来看，袁中直认为，要实现单体动力电芯>250Wh/Kg的技术方案方向，材料体系将走向高镍-硅碳系。而从市场已成熟的产品看，高镍-硅碳系高能量密度电池主要集中于圆柱电池。

相比18650电池，21700电池电池容量提升>50%，能量密度提升7~10%；成组数量减少30%~35%，能量效率提高约5%。

在会上，袁中直以40.2KWh装电量项目分别对18650、21700电池作了对比，具体如下图：

从成本角度来看，动力电池模块同等能量密度下，三元系21700电池要比18650电池低。详见下图：

袁中直表示，圆柱电池通过材料设计、高直通率、低人间费用实现高效率的最低成本制造。而相比18650体系，21700制造效率同水平，是最具设计成本潜力的标准化型号。

从电极制作——卷芯制作——电芯装配——电芯化成整个电芯生产流程来看，18650与21700的制造过程差异主要体现在装配设计上，21700与18650的产能效率几乎相同。

以年产1GWh计算，亿纬锂能圆柱动力电池直通率高达96%，但生产人员大约只有200人。相比其他圆柱企业以及方形、软包企业，亿纬锂能已经占据相对优势。

目前亿纬锂能40E21700电池单体能量密度能够达到210Wh/Kg，系统能量密度达到142Wh/Kg。具备两大优势：高产品一致性指标，每颗单体动力电芯容量相差范围在±30mAh；高循环一致性，批次500周差异<2%。

值得一提的是，亿纬锂能已于2017年在国内首次量产21700电池。而在动力电池行业，亿纬锂能选择多方位技术路线布局，除了研发新型圆柱产品，在方形、软包电池方面也有布局。目前，亿纬锂能拥有广东惠州、湖北荆门两大生产基地，2017年已完成9GWh产能建设。