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
圆柱型磷酸铁锂动力电池
圆柱型磷酸铁锂动力电池圆柱型磷酸铁锂动力电池是一种新型的高性能动力电池，具有很多优点，例如，高能量密度、长寿命、高安全性等等。
它目前已广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具等领域中，成为新能源汽车等行业的重要组成部分。
圆柱型磷酸铁锂动力电池的特点圆柱型磷酸铁锂动力电池主要采用的是磷酸铁锂和聚合物电解质作为主要材料，这种化学成分比较稳定。
同时，它还有以下特点。
1. 高能量密度。
因为圆柱形磷酸铁锂动力电池的体积相对较小，它能够在保证一定电流输出的同时，提供更高的电能密度。
2. 长寿命。
圆柱型磷酸铁锂动力电池的寿命长，它的寿命是普通电池的两倍左右，这是由于它的材料比较稳定，且圆柱型的设计能够更好地控制热量的产生。
3. 高安全性。
圆柱型磷酸铁锂动力电池的安全性高，这是因为其内部结构和原材料的特性设计得非常合理，不会因为温度变化和振动等因素引起电池容器的破裂和电池的短路。
4. 较低价格。
由于成本因素，圆柱型磷酸铁锂动力电池的价格比其他类型的电池便宜，而且它的性价比非常高。
圆柱型磷酸铁锂动力电池的应用圆柱型磷酸铁锂动力电池在众多领域中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面。
1. 电动汽车领域。
随着全球新能源汽车的普及，圆柱型磷酸铁锂电池作为一种高性能、低成本的动力电池，已成为新能源汽车的重要组成部分。
2. 家用电动工具。
圆柱型磷酸铁锂电池除了应用于汽车领域，还被广泛应用于家用电动工具、户外装备、移动电源等领域。
3. 输电和储能系统。
随着全球能源问题的日益加剧，圆柱型磷酸铁锂电池逐渐成为了一个可信的储能体系，并被用于送电等领域。
4. 电动自行车。
电动自行车是城市交通中的一种新型交通工具。
圆柱型磷酸铁锂电池的轻便，高能量密度和长寿命，使得它成为电动自行车的理想选择。
圆柱型磷酸铁锂动力电池的未来目前，圆柱型磷酸铁锂动力电池已经成为新能源产业中不可缺少的一个环节。
在未来，圆柱型磷酸铁锂动力电池还有很多的应用前景。
亿纬锂能：高性能锂离子动力电池产业化项目可行性研究报告
惠州亿纬锂能股份有限公司高性能锂离子动力电池产业化项目可行性研究报告一、项目基本情况1、项目名称：高性能锂离子动力电池产业化项目2、项目实施主体：惠州亿纬锂能股份有限公司3、项目建设地点：惠州仲恺高新区二、项目内容概述本项目拟在惠州仲恺高新区的ZKA-071-01号地块新建厂房组织实施，通过引进先进生产制造设备，组建全自动化圆柱三元锂离子电池生产线，并购置诸多环保设施，为项目的污染防治提供充分有效保障。
本项目实施后：首先，公司在圆柱三元锂离子动力电池领域的自动化生产能力将得到进一步提升，促使公司在焊接技术等领域的专利技术价值得到更大释放，有利于提升公司在该产品领域的声誉，夯实与高端品牌商的合作基础，巩固公司在行业内领先的市场地位；其次，通过生产线建设迅速提升产能，顺应下游行业需求快速增长的趋势，缓解产能不足的市场供货压力，进而扩大市场份额，提高公司在细分市场的占有率；最后，以良好的技术口碑、量产带来的成本红利推动产品向小型储能市场拓展，促进下游高端厂商以大容量圆柱三元电池替换小容量电池的更替浪潮，加快小型动力类圆柱三元锂离子电池细分市场产业链的同步升级改造，进而形成产品端与客户端协同发展的良性业务模式。
三、项目建设背景1、电动工具无绳化成为智能化时代解放“双手”的标志电动工具是指以小容量电动机或电磁铁为动力，驱动工作头作业的机械化工具，一般具有小型、便携的特点，例如常见的手电筒、电钻、电动扳手、电链锯等均属于电动工具。
电动工具根据国家标准可分为手持式（GB3883）和可移式（GB13960），其广泛应用于工业制造、林木加工、道路修建、公共清洁以及家庭日用等各个领域。
电动工具的出现改变了人们传统的作业、生活方式，将人们从人工劳作中解放出来，使得高效、精细、便携的机械化劳务成为可能。
随着智能化时代的快速发展，人们对电动工具提出随需随用的新要求，无绳化电动工具逐渐成为发展主流。
研究机构Technavio数据显示，2011年无绳电动工具开始兴起，之后其市场规模迅速提升，2016 年已占据电动工具市场规模的半壁江山，预测2021年其市场规模将达193.5亿美元（约合人民币1,316亿元），占比54%1。
21700电池发展现状
21700电池发展现状目前，21700电池作为一种新型的锂离子电池，正在逐步发展壮大。
与传统的18650电池相比，21700电池拥有更大的体积和更高的能量密度，因此具有更长的电池寿命和更高的能量储存能力。
经过多年的研发和实践，21700电池的技术已经达到了相对成熟的阶段。
许多知名的电池制造商，如宁德时代、松下、三星等，都已经开始量产21700电池。
这些电池制造商通过不断的创新和技术进步，提高了21700电池的性能表现，如提高了电池的循环寿命、充放电效率和安全性能。
21700电池的广泛应用领域包括电动汽车、储能系统、电动工具等。
特别是在电动汽车领域，21700电池被认为是未来发展的趋势。
与传统的18650电池相比，21700电池能够提供更长的续航里程和更高的功率输出，从而满足了电动汽车对于能力和性能的需求。
除此之外，21700电池还有着广阔的市场前景。
随着现代科技的快速发展，对于电池能量密度、循环寿命和安全性能的要求越来越高，21700电池能够满足这些需求，成为重要的能源储存解决方案。
此外，21700电池还逐渐被应用于无人机、移动电源、太阳能光伏系统等领域。
尽管21700电池在技术上已经取得了显著的进展，但仍面临着一些挑战。
首先，21700电池的成本较高，导致其在一些应用中难以普及。
其次，电池的安全性问题依然存在，如过度充放电、过热等问题。
因此，进一步提高21700电池的性能和降低成本，将是未来发展的重点。
综上所述，21700电池作为一种新型的锂离子电池，目前正处于快速发展阶段。
随着技术的不断进步和市场的需求不断增长，相信21700电池将在未来得到更广泛的应用。
亿纬锂能研究报告
亿纬锂能研究报告1、公司简介：22年电池发展史铸就核心竞争力1.1、前瞻布局，动力&消费电池协同发展22年电池创业史，三阶段不同战略，铸就中国锂电池行业佼佼者：2001至2009年(IPO)：重点发展锂原电池，策略性开展二次电池业务。
公司于2001年成立，2003年开始布局锂原电池，2005年公司核心产品锂亚电池（锂原电池的一种）在技术、市场等方面取得突破，实现量产，2008年已占据国内市场39%份额，成为中国最大、世界第五的锂亚电池供应商。
该阶段公司重心定位于锂原电池，同时根据市场情况开展了一定规模的二次组合电池业务，积累了发展资金、市场渠道、客户资源和市场信息。
二次组合电池业务立足于大客户战略，着眼于与大客户的长期战略合作，为后续高端产品的销售进行准备。
2010年至2016年：重点发展消费类锂离子电池，开始布局动力&储能电池。
2010年开始布局消费类锂离子电池，开始建设小型软包锂离子电池生产线和技术平台，产品以民用消费类终端行业（手机、DVD、蓝牙）起步，并以电子烟为突破口。
2012年并购“德赛聚能”资产，促进公司成为小型锂离子电池（电子烟电池）的龙头企业。
2015年开始布局动力&储能电池，开启方形三元锂离子电池和磷酸铁锂锂离子电池研发，为公司在动力和储能市场的发展奠定了基础。
2016年启动圆柱电池项目，从前期以面向动力电池为主，后期以面向电动自行车、电动工具行业为主。
2017至今：大力开拓动力&储能电池市场，消费电池业务强本固基。
动力电池方面，2017年底建成了方形磷酸铁锂电池、圆柱三元电池和软包三元电池产线。
2018年公司继续扩大产能建设，新增方形三元电池产能，设立子公司亿纬集能，与SKI合作生产软包电池，进入戴姆勒供应链。
2019年至今，先后建成了与现代起亚、宝马、小鹏、捷豹路虎、博世等一流公司的合作平台。
2021年底公司产能有磷酸铁锂20GWh、三元软包10GWh、三元方形2.5GWh，预计22年底磷酸铁锂56GWh、三元软包10GWh、三元方形12.5GWh。
21700电池PK18650电池 特斯拉为何带头换芯？
21700 电池PK18650 电池特斯拉为何带头换芯？
今年的投资者见面会上，特斯拉宣布与松下联合研发的新型2170 电池开始量产，并强调这是目前可量产电池中能量密度最高且成本最低的电池，三星SDI 也推出了相同规格的新型电池21700，全球锂电巨头纷纷转向21700
电池，能否刮起型号变更的大风。
1.圆柱电池变革临近大型化趋势显现
1.1. 18650 符合阶段性需求，身负动力锂电初级应用阶段的历史使命
回顾动力锂电发展之初，特斯拉采用18650 的成功极大的引导了国内18650 电池在电动汽车领域的应用，18650 电池具备高度成熟的工艺，自动化
程度高，作为标准化产品良品率及一致性有保障（国外三星等企业良品率98%以上，国内普遍在90%以上），且成本较低（2Ah 单体价格为5~6 元），
在动力锂电池初期应用车辆上达到了尽量压制成本的作用，目前我国主流动力锂电池主要以18650 圆柱为主，如福斯特、比克动力、智航新能源、德朗能、天鹏电源、亿纬锂能等公司都采用圆柱18650 的产品技术路线。
但18650 受限于体积限制，普遍在2.2-3.6Ah 之间，在当前对动力电池能量包能
量持续提升要求下，单体容量提升空间有限，未来提升进度也将趋缓。
深度剖析21700锂电池（技术角度）
深度剖析21700锂电池（技术角度）与软包和方形锂电池相比，18650圆柱形锂电池，是商业化最早，生产自动化程度最高，当前成本最低的一种动力电池。
又有T esla多年夹持，基本保持着与软包和方形电池三分天下的局面。
从特斯拉宣布Model 3采用21700以后，圆柱电池家族也多出了一个明星成员。
本文一起来看看圆柱电池相关的几个技术点。
下文中不特殊声明的，圆柱电池就特指18650 。
圆柱电池结构关注一下动力电池就会发现，圆柱18560电池，是被研究的最多，技术讨论最充分的电池品种。
单体主要由正极，负极，隔膜，正极负极集电极，安全阀，过流保护装置，绝缘件和壳体共同组成。
壳体，早期钢壳较多，当前以铝壳为主。
其中安全阀、PTC如下图所示。
单体过流保护装置，每个厂家的设计并不相同，根据对安全性要求的不同，价格要去不同，可以进行定制。
一般的安全装置主要有PTC正温度系数电阻和熔断装置两大类。
PTC，当出现过大电流，电阻发热，温度积累更促进PTC阻值的上升，当温度超过一个阈值以后，陡然增大，相当于把故障电芯从总体回路中隔离开来，避免进一步热失控的发生。
熔断装置，原理上就是一个熔丝，遇到过大电流，熔丝熔断，回路被断开。
两种保护装置的区别在于前者可恢复，后者的保护是一次性的，一旦故障发生，系统必须认为更换问题电芯才能正常工作。
圆柱电芯特点圆柱电芯，尤其18650，由于其自身结构特点，也由于其型号的标准化，圆柱电芯生产的自动化水平，在3种主要电芯形式中为最高。
这就使得高度一致性成为可能，成品率相应得到提高。
有数据显示，三星、松下等国外主要厂家良品率可以达到98%，而我国厂商也可以超过90%。
优点，1）如前面所述，单体一致性较好；2）单体自身力学性能好，与方形和软包电池相比，封闭的圆柱体，近似尺寸下，可以获得最高的弯曲强度；3）技术成熟，成本低，但同时，成本优化的空间也已经消耗的差不多；4）单体能量小，发生事故时，形式易于控制，但这一点也正在成为它被取代的理由（那句流行的话怎么讲，成就你的也将毁灭你，杀不死你的也必将使你强大，物同此理啊）缺点，1）在电动汽车这个语境中，电池系统的圆柱单体数量都很大，这就使得电池系统复杂度大增，无论机构还是管理系统，相对于其他两类电池，系统级别的成本圆柱电池偏高；2）在温度环境不均匀条件下，大量电芯特性异化的概率上升，当然，特斯拉之所以在设计之初选择18650，相信只是个无奈之选，因为10年前，能够大批量生产的合格动力电池，只有圆柱电池。
解析：不同的电池模组，成组的效率和优势
解析：不同的电池模组，成组的效率和优势⽬前，⾏业内圆柱电芯的模组成组效率约为87％，系统成组效率约为65％。
对于不规则的动⼒电池箱体，圆柱动⼒电池可充分利⽤空间，相对⽅形和软包更有优势。
通过减⼩电芯间距和模组轻量化，可使模组成组效率得到较⼤提⾼。
软包电芯模组成组效率约为85％，系统成组效率约为60％。
软包电芯的单体能量密度⽐圆柱和⽅形有更⾼的提升空间，但对模组设计要求较⾼，安全性不易把控。
在成组效率⽅⾯，相较于软包和圆柱动⼒电池，⽅形动⼒电池的成组效率更⾼。
⽅形电芯的模组成组效率约为89％，系统成组效率约为70％。
⽅型电芯更适⽤于规则箱体，电芯体积变⼤有利于提⾼电芯能量密度，后续模组成组效率提升空间有限，有赖于单体电芯能量密度的提升。
如果按照⽬前的系统成组效率计算，要达到《促进汽车动⼒电池产业发展⾏动⽅案》提出的2020年新型锂离⼦动⼒电池包能量密度260Wh／kg的要求，那么，圆柱单体电芯就需要达到400Wh／kg，软包单体电芯能量密度要达到433Wh／kg，⽅形单体电芯能量密度需要达到371Wh／kg。
显然，2020年单体电芯能量密度要达到这个⽔平有难度，那么，进⼀步提⾼动⼒电池的成组效率就变得⼗分必要和紧迫。
模组优化设计可以从多个⽅⾯着⼿，对于圆柱来说，业内新研发了21700电芯，相较于18650，电芯直径变⼤后，动⼒电池⽀架板和集流⽚孔变⼤，相应重量减轻，动⼒电池包中电芯数量减少，同时焊接配件的数量也相应减少。
在锂动⼒电池成组技术中，最重要的是电池管理系统，它是动⼒电池包的“⼤脑”，它像“管家”⼀样，包揽所有的⼯作，从监控每⼀级动⼒电池的物理变量，环境温度，到系统级的动⼒电池包性能估计，在线诊断与预警，充、放电与预充控制，热、冷管理等。
⼤电流主动均衡技术是电池管理系统中最核⼼的技术，它需要解决的是动⼒电池包在使⽤过程中衰减的问题，也就是要确保续航⾥程稳定及可预测的问题。
锂电池行业专题报告-大圆柱路径确定关注产业链相关机会
锂电池行业专题报告-大圆柱路径确定关注产业链相关机会锂电池行业专题报告-大圆柱路径确定关注产业链相关机会1、电芯大型化趋势明确，大圆柱路线前景可期1.1、18650→21700→46800，圆柱电池大型化趋势明确动力电池根据封装形式的不同，主要分为圆柱电池、方形电池和软包电池。
三种形态电池中，圆柱电池以正极、隔膜、负极的一端为轴心进行卷绕，封装在圆柱金属外壳之中；方形电池采用卷绕或叠片工艺制造，不同于圆柱电池，方形电池卷绕工艺通常有两个轴心，将正极、隔膜、负极叠层围绕着两个轴心进行卷绕，然后以间隙直入方式装入方形铝壳之中；软包电池是典型的“三明治”层状堆垒结构，由正极片、隔膜、负极片依次层叠起来，外部用铝塑膜包装。
圆柱电池的发展时间最长，技术最为成熟，且标准化程度较高。
最早的圆柱电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650锂电池，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。
由于18650圆柱电池历史悠久，所以市场普及率较高，是目前市面上最为常见的电池型号，被广泛应用于消费电子领域。
由于圆柱电池的技术最为成熟、一致性较好，特斯拉将圆柱电池引入动力电池领域。
2008年特斯拉首次使用松下的18650圆柱电池电芯作为车辆的动力电池，并在Roadster上试验过之后，开始在ModelS上大规模使用。
为提高电芯能量密度和降低成本，2017年特斯拉推出了与松下共同研发的21700圆柱电池，并将该电池应用在Model3车型上。
21700圆柱电池直径为21mm，长度为70mm，电池能量较18650圆柱电池提升了50%。
此后特斯拉进一步将圆柱电池向大型化升级，2019年特斯拉申请46800大圆柱专利，并于2020年电池日对46800大圆柱电池进行宣传，46800大圆柱采用无极耳、新型硅材料和无钴技术，较21700圆柱电池的性能有较大提升，预计46800大圆柱电池能量将提升5倍、续航里程提升16%、功率提升6倍。
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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。