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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
15、；*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用车广汽集团宝马集团It婶勒集团需语.日产累团、|标依乡铁龙集团长城汽车股份有以公司的来理想小鹏成马吒沃尔沃奥团通用汽*4Rivbn7Iudd汇总18
16、712资料来源I汽车电子设计.证券日报,财经,育工北电.汽车之家.0WAtS电网,电池中国网,汽车预言家.宝安日1ft.华夏时报,远川研究所，电车汇,电池工业网，Hx,头成动力，华夏EVM,第1财经，华创证券（四）众多因素影响圆柱电池发展468”专为动力电池设计克服多种缺陷SS柱电池发展坦懵的原因分析：O优质供给少：国内一规企业比亚迪和宇然时代都是方形电池技术路线，：设电池企业技术不成熟，市场占有率低,2）下游车企少：18650电池本身足为消费电子设计的,最初并未考虑运用在汽车中.电芯尺寸很小，系统集成观度极高，ModdS集成70Og个18650电池的难度超高，即使放在今天，大多数车企也无法成
17、熟运用70Og节电池，导致车企望而却步，3）成本高昂：由干E1.柱电池单颗电芯容Ift小,非活性物质占比高.降本速度低于方形电池.明路径依敕：2014.2016年中国补贴政策推动商用新能源年飞速发展，而两川乍电池空（G1.G新傥源3月衣示已开始为特斯拈46ND电池建造条试点生产线,农技Od川呜工厂改造部分生产线.装配和电战设备已安装完毕，城早有型在年内开始运营.7SD1.和现代汽布联合开发F一代811柱形电池，将在未来两到三年内推出,完成了特斯拄MOddY用#80电池盥择品的开发,旃正进行各种潴试.SSH”姒能源在2021年上海乍展展H1.过款UAh的468。电池.NCM正极.规划能V福度23
18、5Whkg.砧环寿Ifc高于1200次，用干纯电动汽生:资料源I商工作能,华以EV.第财经咨询.华创证券二安全性能：圆柱电池具有天然优势Mode1.3极限工况实测(一)滥用工况：相同化学体系下E1.柱电池系统最安全夕前瞻新技术之一：动力电池无热厘延技术中详细分析了热失控防护的主要设计包括：热、冲击、气体、电压、液体和固体等。图表7热失控防护要素需要防护的要案)fftrnnv.Rtb，*，*j*E.*3，“C),体，失足后。生去，体境或包内a&8稚，atr)*(.幻起舱蚓.V)R4资料求源：车知知大校纲、CnVCR?电池系统技术培训3.华创证羿，热：圆柱电池显著优于方壳及软包电芯Bi柱电池的单体
19、电芯容远近低于方形和软包电池1865,70/4680的单体也芯容/约为25/4&26A忙而同时期方形铝光电池塘木在5O-3OOh,软包电池基本在30-1Ah.Ei柱电芯的接触面枳为零与方形、软包电池差异很大同时山广阅住电芯之间存在缝陲，电芯间填充隔热灌封胶，电芯的接触面积是零，若某个电芯发生热失控,热愤必须经过灌封跤再传递至周边电芯。但方形电池和软包电池是大面接触,传热而枳很大.对隔热的要求很高.，冲击：泡压阀朝下设计安全性显若高于泄压阀朝上的普通方形电池电芯开阀后气、液、固混合物而油而速冲击，特斯拉圆柱电池的泄压阀朗卜设it-.完美谓开电池包上前无法承受冲击力的m,，气俵：底部悬空形成天然烟
20、道实现高效泄压电池包内部形成高压，设计应该考虑良好的烟道、泄压阀，否则内部压力过人会造成结构件撕裂，而高温烟气的路径只经过电池包底部，电池托盘的结构强度远远高于上盖，风险较低。电压：热电分离。所有高压零件均超上方，泄压阀朝下方，在热失拄时高温烟气不会威胁到电芯上方的尚压零件，短路风险低。,液体和固体：在热失控时期下喷发的导电材料不会威胁到上方的高虚事件.仅葡要考虑堵塞泄压阀的风险.图表94680电芯底部支架图表S46R0电芯（W面资料来源:7UMfrt*转引自魅力少年马里昂剧帆4货料未源：T换热器+空网系统,实现空调强制快速冷却。一二(TeSIaMOde1.3COO1.antDiagram)M
21、M,图表IOModeI3热管理系蜕示意图资料来源I纯电车EVMode1.Y比Modd3热管理系统进一步升级Mode1.3采用四通阀,将电池和电驰电控的热管理系统整合.甚至利川电机堵转降低效率的方式来加热电池.但座舱依然需要PTC加热Mode1.Y把两个四通典於加姐成八通，将空调和三电整合起来，实现十二种制热和三种制冷模式.前舱散热湍从两个减少到一个.完全依旅史杂的控制策略来实现热量的合埋分配.Mode1.Y取消PTC,加热改用热泵，同时还加入了一个压缩机，它也可以直接产生热量,功率与主流PTC相当G6kw),所以可提供足协的制热功率.图表I1.ModeI3SuperbCn1.e智能冷却液储排更
22、林出银智车跌St图表12Mede1.Y八通阀设计管路侪料太湖；TesktEan2Vode1.3连城极限工况测试电池未开庭强制冷却果用双电机皈本Mode1.3进行实东极限工况测试,探索Mode1.3在极限工况下的热安全措施,按照冷却系统措施可区分以下等级.图表13电池冷却系统措施编号1I冷却系统指旅1风出Itt热+冷却液压持低流速热管理较做介入2风成收热+冷却液向Ift性高流速风盘敢热热管理轻微介入3阿U1.ift+冷却液如椅岛流速风切微热热管理轻微介入4压缩皿间IR开总空调播制放热必须空闲介入5压缩机长时向开息空调花制散热必须空谓介入6年缩机湎功率开后,冷扪液堆井麴流速空调强制出用必如满负荷强
23、MHi热7过i报警无法及时於热并髭纥遂Mitt警.华创证券整理Mode1.3实车极限工况测试表现优异,电池未出现过温、限流情况，MOde1.3是运动型车型,对车辆在激烈西咬中的表现有产格的要求,通过实车测试发现.在长达9()min的极限工况卜，电池SoC从90%降低至39%,电池湿度从29C上升至52C,电池始终未H1.现过温、眼波等情况,说明该工况未探测到MQdd3的极限I：况下热安全件能板高.图表14极限工况测试编号I工次时间电芯初始温度C电芯结束涅度cI初始SOc%给来SOC%I20次百公明加速8:35-8:4521.52990用）2120kpmit8:45-8:532935SO6832
24、0次百公里加速8:53-9:253538.56861420次仃公里加速9:25-9:3638.5416155560100kpm。加4速9:36-10:044J4855396快充13:20-15:274149.53999.4资料来海：S卬”理电池公众号.华创证券在工况17连城60min的激烈驾驶条件下,空调压缩机全程未开后说明Mode1.3的热管理能力极强完全不需要空调介入取工况4中的数据进行分析,电池SOCth61.2%降低至555%,电池温度由385C上升至4IX?,冷却液流速未发生变化，空调压缩机全程未开启.连续激烈驾驶65min后工况5（连续60-100kpm急加减速）中才勉强触发热管理
25、或作,压幅机未满功率运行说明连康90min的激鬻驾驶完全未触及MO（IZ3性能上限。工况5可区分为4个阶段：1）电芯温度缓慢提升,冷却液维持低流速，压缩机未开启：2）电芯温度提升至45C,冷却液间欺性高流速，压缩机向歌性开启：3）电芯温度提升至48C.冷却液维持高流速.压缩8及续性小功率）3kw开后.4）驾驶I：况趋媛.电芯温度维持4748-C.冷却液流速逐渐降低，压缩机关Hh图表16MCdeI3实车工况5测试：60-100kPm急阑减速1.*tsocI45(1141.(C-J48.4T48OX448Xs1.ox7,46(TC61.min131.min机力WkWt4SH47；4eC冷液渡的*W
26、WZife机美匍伊科来源；Mr锂电池公众号,备注：入水口ifi度解析句误,压缩机以大功率1.5kw连续激烈驾驶后进行快充电池最感温度49.6C.空调压缢机未开后完全未触及Mode1.3HS1.tPB，快充可分为4个!相b1）电芯温度暖慢提升，冷却液雉持低械61min,压缩机未开启:2）充电至537%,电池温度提升至43-C,冷却液流速提升至8Imin.维持一段时间后维续提升至14.51.min.之后缓慢降低至6.5Umin.压缩机未开后：3）45A恒流充电，电芯温度维持在49.5C,冷却液维持低流速.压缩机未开后，4）乘客舱开启空调.电池滑流充电,冷却液与入水Ir温发动态调整,电池温度缓慢降低
27、至45.5C.图表17Vcde1.3实车工况6测试：快充BZmm4M卜*n1.3TWI入ynaaa*-4it1.(11史电t，.tA.4A.t(t文哈Xf-kw“120A1.，4*MMAxar4,t:W:ZI济料来源；SH，锲电池公众号，备注：入水IrM僮解所育误Ei柱电池在极限工况中的热性能优势：I）盛乍上限极高，充分利用优柱电池冷却而积大的特点.普通工况根本不露要空调为电池降温.只在极端工况下开启空陶乐缩机为电池降温；2有助于降低整乍能耗，提高乘客舒适度：3）电池温度场分布均匀，有助于提升电池寿命，总结：BS柱电池安全性能更优。1）洸用工况：圆柱电池总体择放能依G低，取他散热能力、与海边电
28、芯的隔热能力最强,热失控防护碓度和成本最低.2）榭虹况：Mode1.3实乍测试,垓90min激烈驾驶+快充,电池最高阻度495C.空调仪短曲小功率开启，Mode1.3电池热安全性能上限极高。三快充性能：大电流+高电压是快充终极路线4680更有优势(一)手机快充复盘:高电压+大电流快充是趋势充电速度慢鬻经也是手机的痛点复燃手机快充的发展历史有助于理解汽车快充的发展方向根据P=U*1,为升快充有三种方式，D电流不变,提升电压：2)电压不变，提升电流；3)电压、电流二者都提升.1)第一阶段(2007-2013)：5W慢充时代电池可拆卸2007年iPhone4的发布标志著移动设备进入智能机时代.但随普
29、智能手机功率越来越高,手机电池的发展速度明显无法满足需求.2)第二阶段(21)132016):快充萌芽时代高电压和大电流两条技术路线小米、华为、高通都半洪增加电压来提升充电助率,功率居木郡在IOW左右，主要原因是MicroUSB2.0只能承受最大电流2A.2014年OPPO选择特立独行，直最大底改造充电头和数据缥将MicroUSB的计脚从Spin增加到7pin,使用能承受4的特制线材，充电头也整合了IC电路,实现大电流快充，最大功率225W(5VW5A),“充电五分钟,通话两小时”的广告词家喻户晓.3)第三阶段(2016年至今):快充起飞时代技术路线：高电压+大电潦接头、成材、电池、充电涔全方
30、位进化,充电时长也从345t缩短至30分仲以内.所有的厂商都不约而同的选择同时提升电压和电流，OPPoI25WaOV-125A),小米120WCOV-SA,华J66W(I1V-6).图表18手机快充功率蝮盘资料来源:财经老庄手机之家,(码评价,用才说料技,电子发瞰.中关村在线.电气爱好者.充电头网.体科认证,昆明大专科技有限公司.华创证挣-.)新能源车快充：仅靠XOOV快充不尽人意xnov搭配大电流才最快首款SOOV车型保时捷Tayan快充能力不尽人意实际快充测试结果显示：TavcanM大快充功率262kw,与特斯拉Mode1.3的最大快充功率25OkW并未拉开差距，其中特斯拉的快充电流受限于
31、充电用，而非电池本身.充电至30%SOC后MOdd3的充电功率开始急剧卜降，保时捷TayCan在后段加现优势。Taycan的补烧速度低于Mode1.3A1.ode1.3Ai补住速度900knh,优TTaycan的6knvhTayCan车身电和电池容量均远高于,Mode1.3.但续航却低于Mode1.3.TaycanTwboS电池93.4kw.乍力水琉2370kg.NEDC续航412km.MOdd3performance电池76.5kwh.车身重量1836kg,NEDC续航605km,图表19MCdeI3与Tayean快充功率图表20Modd3与Taycan补能速度防科去源；CV汽车邦整车平台电
32、压提升到800V已经成为共识受限于硅基IGBT功率元器件的耐压能力，之前电动车尚压系统普遍采刖的是400V电压平台，班于该电压平台的充电桩中，充电功率最大的是特斯拉第三代届次充电桩，达到了250kW,工作电流的峰位接近600A,如果想要进一步提高充电功率、缩短充电时间，就尚要将包K平台从400V提升到8(X)V,I(X)OV甚至更高的水平，来实现高压系统的扩容。800V+大电流才是最强快充。根据P=Ug1.M时提幅电压和电流才是最佳解决方案，参考手机快充更盘.我的侦估汽车快充的最终方案也是高电压+大电流技术路戏。8月30日，广汽埃安发布了“充电5分忡，续航200公里”的快充技术以及48OkW超
33、充桩，实军测试结果显示.800V车型报高充电功率476.7kw,对应电压和电流分别为85I.8V和560A.4(X)V车型最充电功率244)kw,对应电IK和电流分别为457V和525A.SOoV+大电流方案显示出明显优势，图表21馍安SOOV快充(480kv)(2ts(V30（八）6CtW/*假(mt)4241O.3.8S1.3O49*rrj3M.S3J-M4M.2&2S.S3“B2V04.VS2S.222B.1aarS25.12210.122V441.S2S.4212.24,2V?044.29.424.4V22-Te4S1.29.41237.122O4M.S344139.9111.w545
34、C.TS4.91M.424OO4M.11.112T。，41.041.4rj100O11.41.Y243-图表22携安400V快充(25OkW)快光SI依0一第H5C)资料来源：新出行贵料米谯:新出行大电潦快充电池发热严重全极耳圆柱电池更适合大电流超充根掘些本定律QTR.500A充电的发热业是100A充电的25倍，如何快速将热瞅传递出去，是实现大电流快充的瓶颈.相比于留住电池,方形电池具有以下缺点：1方形电芯散热路径长.方形电池体积和容量远大于圆柱电池,极柱热质和内部中心热盘传递到水冷板的传热路径远大于圆柱电池；2)电芯内部温差大，进而影响电池一致性、安全性能、电化学性能。50Ah-1.FP方形
35、电芯羟过3C快充后极柱温度64U,电芯克体最低温度39C,电芯内部及高温僮3C,最大温差达到了25,C,而18650圆柱电芯2C放电后内部温差仅1;3)电芯内部曲率差异较大，方形电池内部存在多个卷境,卷烧折角处与中心为的曲率半径不一致，导致材料界面不致，不同位置的材料快充能力不一致，图表2W方形电池圆柱电池X光照片图表2350AhI,FP电池3C快充温度示意图资料来源：先巧蟠军用动力他池名内纵跤怏型。他池不一致性研究资料来源：汽车来子谀计,新能源Ur,华创还乔()全极耳：集流体内阻下窿3个数圾解决大电流快充发热向逛18650电芯设计之初并未考虑到应用于电动车领域电芯过流箱力有限极掘电芯实物拆解
36、信息，18650电芯仅依推一根烯接极耳汇集电源,正负极紧亦正极极片中间有根焊接的极耳,而负极极片最侧边有一根焊接的极耳,所有电流均汇集到极耳处,然后再3出到电池外部。这也造成了焊接极耳付置电流破火.图表25圆柱电池拆解及示意图资料来源:理想生活加MWW转引自电动知家.华创正分全极耳方案提高导电热面枳降低内弗实现更大的充电电流仝极”简化了电池生产过程中的烧制和涂料流程，提高导电面积，降低电芯内阻及发热，提升充电速度.大倍率充放电时正负板板目温度展高是快充的瓶颈根据电池热仿式数据显示,18650电池在常温开放环境中进行2C放电，正极极中执极极耳的温度抬高，OJT308.7K,而特斯拉V4功率达到了
37、350kW,最高充电倍率约SC.发热更为严重.现有的极可设计无法满足大倍率充电的热管理要求.图表27圆柱电池于全板耳电池贵料东淑:特斯拄电池H308.07307.46图表2618650电池2C放电温度仿算资料来浜I冯燕、Wft186501元和离子电池的放电热特性3全极耳铜箔内阻为常规极耳铜箔内阳的1/3602。集流体内阻的i1.节公式为R-p1.3S.常现极耳和全极耳的电子传帕距离1.分别为:4W7511un.集流体横截面积分别S为:8m*75mm和Xm*4506mm.等效内141分别为：2.5E6*p和6.94E2*p.全极耳铝箔内阻为常规极耳福箔内阻的1序25涌现极屏和全极耳的集流外内阻计
38、舞公式分别为R=PU1.2S和R-p1.3S,正极常规极耳和全极耳的电子传吊屈离分别为：431.973mm,集流体横搬面积分别为：15nT73mm和15Hm431.9mm,等效内阻分别为:3.29E5p和3.76E2*p.图表2818650电池2C放电温度仿真资料来伴熨生活就SWw,.转引力电动如家.华创证券图表29圆柱电池于全极耳电池资料来源:锂S1.生活就famu.转引自电动如家.华创证券全极耳设计的产热速率、局部温度分布、电流密度分布等均优于单极目在单极H电池中，集流体极耳区域的初始产热速率明显高于集漉体其余部分，温度和电漉密度分布不均匀.全极耳设计中，IC放电60秒后，由于电子传输路径
39、短，较小的局部电阻，温度和电流密度分布更加均匀.由于制度和电流之间的正反馈.他看放电的进行,初始的不均匀性进一步加剧.网匕单极耳的温度和电流密僮标准低松速增加并高于其他设计.对于全极H设计,产热速率比单极耳低两个数量级,从而减技不均匀性.尽管电池核心和电池表面之间存在轻微的湿度梯度.但整个电池的海度大多是均匀的。图表30全极耳与单极耳的产热对比Sing1.e-tabA1.ktab(variant-b)资料家源IB想生活mikt1.W,转引自电动如家.华创证券总结：1)手机快充复盘：初期行大电流和高电压两条路战，俱最终路战均为高电压+大电流,2)预计汽车快充最终路展：高电压+大电流全极耳为大电流快充而生Mode1.3电IK35OV,最大功睾250kw,保时捷Taycan电压SOOV,最大功率262kw,单纯提高电压无优势,各车企密佻发布岛.电压十大电流快充技术，最大功率48()kW,全极耳
