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sdi线型号(sdi线规格)

2024-04-20 16:33:55 来源:阿帮个性网 点击:
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  1. sdi线是什么线,几芯
  2. sdl线是什么线
  3. sdi线是不是75—5
  4. sdi线种类
  5. sdi线规格
  6. sdi线接头
  7. sdi线缆
  8. sdi线缆应该用什么规格
  9. sdi线是干什么用的
  10. sdi 线

sdi线是什么线,几芯

总的来说,音频线的种类可分为两大类,“音频电信号缆”、“音频光信号缆”。“音频电信号缆”的种类居多:1、3.5mm公对公音频线、3.5mm公对母音频延长线。2、3.5mm转RCA音频线、双莲花头(RCA)音频线。3、汽车AUX音频线。4、3.5mm转6.35mm舞台音频线、卡侬接口音频线、单晶铜发烧音频线、同轴音频线等等。“音频光信号缆”以光纤线居多,大多使用塑料光纤制造,连接器型式为TOSLINK或3.5MM圆型连接器,信号格式为S/PDIF。

sdl线是什么线

17/0.16裸铜。HD-SDI就是高清数字分量串行接口。HD-SDI是实时无压缩的高清广电级摄像机,是安防监控领域的又一科技进步,为监控中心提供高清晰的图像来源的设备。HD-SDI芯线规格是17/0.16裸铜。芯线(coredwire)是指用钢皮作外套内填铁合金粉做芯料,断面为圆形或矩形的线体。

sdi线是不是75—5

SDI线和有线电视线的区别:

1. 接口不同:HDMI是全数字化的音频和视频接口,SDI是高清数字分量串行接口。

2. 原理不同:HDMI支持非压缩的8声道数字音频发送和任何压缩音频流,SDI是基于SMPTE串行链路标准的高速传输数字视频信号。

3. 特点不同:HDMI支持DVI的核心技术“传输最小化差分信号”,SDI以未经压缩的数字信号在同轴电缆

sdi线种类

  视频接口的类型主要有HDMI,SDI,VGA,DVI,色差分量,AV,S端子等各类。

 1、HDMI接口

  HDMI是HighDefinitionMultimediaInterface的缩写,意思是高清晰度多媒体接口,是一种数字化视频/音频接口技术,适合音视频传输的专用型数字化接口,可同时传送视频和音频信号,这也是最常见的一种视频接口类型。

  它同DVI一样是传输全数字信号的。不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号,还可以同时传输高质量的音频信号。同时功能跟射频接口相同,不过由于采用了全数字化的信号传输,不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。

  2、SDI

  SDI接口是数字分量串行接口。串行接口是把数据的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。由于串行数字信号的数据率很高,在传送前必须经过处理。用扰码的不归零倒置(NRZI)来代替早期的分组编码,其标准为SMPTE-259M和EBU-Tech-3267,标准包括了含数字音频在内的数字复合和数字分量信号。在传送前,对原始数据流进行扰频,并变换为NRZI码,确保在接收端可靠地恢复原始数据。这样在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。SDI接口能通过270Mb/s的串行数字分量信号,对于16:9格式图像,应能传送360Mb/s的信号。

  3、VGA

  VGA接口也叫D-Sub接口。VGA接口是一种D型接口,上面共有15针,分成三排,每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数的显卡都带有此种接口。迷你音响或者家庭影院拥有VGA接口就可以方便的和计算机的显示器连接,用计算机的显示器显示图像。

4、DVI

  DVI(DigitalVisualInterface)接口与VGA都是电脑中最常用的接口,与VGA不同的是,DVI可以传输数字信号,不用再进过数模转换,所以画面质量非常高。目前,很多高清电视上也提供了DVI接口。需要注意的是,DVI接口有多种规范,常见的是DVI-D(Digital)和DVI-I(Intergrated)。DVI-D只能传输数字信号,大家可以用它来连接显卡和平板电视。DVI-I则在DVI-D可以和VGA相互转换。

  5、色差分量

  色差接口是在S接口的基础上,把色度(C)信号里的蓝色差(b)、红色差(r)分开发送,其分辨率可达到600线以上。它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。现在很多电视类产品都是靠色差输入来提高输入讯号品质,而且透过色差接口,可以输入多种等级讯号,从最基本的480i到倍频扫描的480p,甚至720p、1080i等等,都是要通过色差输入才有办法将信号传送到电视当中。

  6、AV

  复合视频接口也叫AV接口或者Video接口,是目前最普遍的一种视频接口,几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。

  它是音频、视频分离的视频接口,一般由三个独立的RCA插头(又叫梅花接口、RCA接口)组成的,其中的V接口连接混合视频信号,为黄色插口;L接口连接左声道声音信号,为白色插口;R接口连接右声道声音信号,为红色插口。

  7、S端子

  S接口也是非常常见的接口,其全称是SeparateVideo,也称为SUPERVIDEO。S-Video连接规格是由日本人开发的一种规格,S指的是“SEPARATE(分离)”,它将亮度和色度分离输出,避免了混合视讯讯号输出时亮度和色度的相互干扰。S接口实际上是一种五芯接口,由两路视亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。

sdi线规格

当然不可以采用一个SDI信号延长放大器OPR-SS102,sdi是采用同轴线传输的

sdi线接头

关键词:动力电池;18650;21700

来源| 北极星储能网

导读

电池家族中种类繁多,但是目前市场量产和重点研究开发的型号相对集中,21700上市到现在仅仅一年时间,已经引领了电池企业布局高潮。传统的18650应用十分广泛,保持高市场占有率,未来是否会被21700取代?本文将进行简要分析。

IEC国际标准

电池行业领域通用的是一种IEC国际标准。IEC(国际电工委员会InternationalElectricalCommission)为了促进世界电工电子领域的标准化而制定了IEC电池标准。IEC61960就是针对锂电池电芯及电池产品的电性能指标参数(容量、循环、内阻等)进行规范的标准。

根据IEC61960标准,锂电池电芯型号标识主要由以下部分组成:

第一部分(3个字母):

第1个字母表示电池的负极材料。I表示有内置电池的锂离子,L表示锂金属电极或锂合金电极。

第2个字母表示电池的正极主要活性材料。C表示基于钴的电极,N表示基于镍的电极,M表示基于锰的电极,V表示基于钒的电极,以及T表示基于钛的电极。

第3个字母表示电池的形状。R表示圆柱形的电池,L表示方形的电池。

第二部分(5/6位数字):

圆柱形电池字母后跟5位数字代表电池尺寸规格,前两位代表圆形直径(mm)、中间两位代表电池高度(mm)*10,最后一位没有含义为0。当以上任意规格>=100mm,两个数字之间加“/”。常见的型号如14500,14650,17490,18500,18650,26500。

常见圆柱形电芯规格型号:比克186502200mAh3.7V,三洋186502500mAh3.7V。

方形电池字母后跟6位数字,同样也代表电池尺寸规格,前两位代表电池厚度(mm),中间两位为电池宽度(mm),最后两位为电池高度(mm)。当以上任意规格>=100mm,两个数字之间加“/”;当以上任意规格

方形电池在规格最后可加一位字母,表示电池材质,S代表钢壳,A代表铝壳。

最后,可再加一位数字,表示并联的电池单体数量,如果为1则不显示。

˙ICR18650型号表示:圆柱形锂离子电池,正极主要材料为钴,直径18mm,高度65mm

˙ICR20/1050型号表示:圆柱形锂离子电池,正极材料为钴,直径20mm,高度105mm

˙ICP063048S型号代表:方形二次锂离子电池,正极主要材料为钴,厚度为6毫米,宽度为30毫米,高度为48毫米,S代表钢壳

˙ICPt733448型号表示:方形二次锂离子电池,正极材料为钴,厚度为0.7mm,宽度为34mm,高度为48mm。

不同形状电池的特点

圆柱形电池是最古老的电池形态,它的优点包括生产工艺成熟,产品良率高,电池结构稳定,应用范围广,综合性能突出,整体成本有优势。其缺点也比较明显,圆柱形电池一般采用钢壳或铝壳封装,会比较重,比能量相对较低。而且安全性较差,电池循环寿命较短。而且因为体积小巧可以在很多范围内使用。

随着动力电池兴起,方形电池在国内应用普及率越来越高。而且相对于圆柱形电池,方形电池结构简单,重量较轻比能量较高。由于方形可依需求定制尺寸,故市场上型号较多,工艺很难统一,对成本来说是个挑战。

目前市场上还有软包电池,软包电池与圆柱形及方形相比,因其外包装为铝塑材料制成,只会鼓涨而不会爆炸,故安全性能更好,而且重量也更轻便。其形状可以依据需求定制,可以做到超薄,也可以做成圆柱形方形或三角形等。另外软包电池容量更大、内阻更小、寿命更长,总的来说软包电池性能更好。但是软包电池目前型号较少,开发成本较高。

21700与18650电池的博弈

依照我国最新实施的国标文件GB/T34013-2017《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》,延续使用IEC对电池尺寸型号的命名方式,规定了“蓄电池产品尺寸规格通用要求”、“尺寸公差要求”和“尺寸范围要求”,其中圆柱形电池规格尺寸有18650、21700、26650、26700、32700和32134等;方形电池有从65mm到217mm多种不同尺寸。

当前为了提升电池系统能量密度和减少电芯数量、从而降低成本,无论是方形、圆柱还是软包电池都出现了单体电芯尺寸扩大化的发展趋势。比较明显的是,当前圆柱电池领域出现了18650向21700/26650升级的现象。

18650和21700是目前两种主流型号。新型21700具有四大显著的优势:

(1)电池单体容量提升35%。以特斯拉生产的21700电池为例,从18650型号切换至21700型号后,电池单体电池容量可以达到3~4.8Ah,大幅提升35%。

(2)电池系统能量密度提升约20%。斯特拉披露的数据来看,早期使用的18650电池系统能量密度约250Wh/kg,后来其生产的21700电池系统能量密度在300Wh/kg左右,21700电池的体积能量密度比原有的18650高出近20%。

(3)系统的成本预计下降9%左右。从特斯拉披露的电池价格信息分析,21700电池的动力锂电池系统售价为170美元/Wh,而18650电池系统的售价为185美元/Wh。在Model3上使用21700电池后,仅电池系统成本就可以下降约9%。

(4)系统的重量预计下降10%左右。综合前文可知,21700整体体积大于18650,随着单体容量提升后,单体能量密度更高,所以同等能量下所需电池单体的数量可减少约1/3,在降低系统管理难度的同时也将减少电池包采用的金属结构件及电气配件的数量,这进一步降低了电池的重量。三星SDI改用一套新型21700电池之后,发现系统相比目前的电池减少10%重量。

保持了18650型电池所具有的高可靠性和稳定的性能,21700电池性能在各方面均比18650有较大提升。此外,相较于其他电池型号,21700从电池原材料选用、制作工艺和技术流程等方面,都和技术较成熟的18650电池相似。因此18650与21700的产线大部分可以兼容,部分企业比较稳妥的办法是在生产线上做文章,将生产线向21700和18650兼容上靠拢。一些企业的生产线从国外进口,但组装上都是自己进行,因此可以投入较少的成本实现18650向21700的转化。

21700掀电池产品更迭浪潮

18650是最早由日本SONY公司开发,当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号。18650作为传统电池电芯,技术比较成熟,生产厂家较多,适配性很强,可以在3C数码、无人机、电动工具等领域消化。而随着新能源汽车兴起,动力电池成为电池企业关注焦点。

特斯拉在生产电动汽车的时候,当年只有18650电池,但18650电池并非为动力电池而生。2008年,特斯拉首款车型便与松下展开合作,采用18650钴酸锂电池作为其动力电池。2017年1月4日,特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700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。

2017年1月9日,三星SDI在松下之后适时推出了相同规格的新型电池21700。LG也表示21700电池将在2021年量产。

由此21700掀起电池产品改革热潮,国内外企业皆趋之若鹜研发生产:

1.比克电池:

18650-2.75Ah动力电池电芯能量密度已经达到240Wh/Kg,正致力于研发高能量比的21700圆柱动力电池电芯。据悉目前已具备量产能力,预计在2018年能实现大批量生产。

2.亿纬锂能:

2017年6月28日,4条21700与18650兼容的、年产能3.5GWh的全自动化生产线便建成投产,这是国内首条21700电池产线,这标志着我国圆柱电池正式迈入21700时代。

3.江苏力神:

作为锂离子电池的龙头企业,力神在技术和产品上还是具备相当竞争力的,2015年又通过华霆动力开始大规模给江淮供应圆柱18650三元电芯。2017年7月20日宣布其21700产线正式投产,这是国内首家为21700产品定制的产线。

4.智慧能源:

三元18650型锂电池已有产能超3GWh,2017年重点布局21700型电池,新建6条21700-5Ah的自动化生产线,21700总规划规模达7GW。目前已和国内主流新能源智能汽车企业形成配套合作关系,并持续拓展战略客户新兴互联网车企等。

5.猛狮科技:

在诏安生产基地实现第一条18650生产线顺利达产后,公司投入研发力量开发了21700型圆柱电芯。2017年8月16日,猛狮科技2GW产能的21700电池产线开始建设,预计2019年上半年全部达产。

6.智航新能源:

已有的18650电芯产线进行升级,且已经研发了21700锂电池并具备相关生产条件,会根据市场的实际情况适时推出21700锂电池。

7.创明新能源:

国内最早批量装车的三元18650电池生产企业之一,动力电池拥有众多资质优越的合作车企。据此前报道公司在早期就已经开始着手21700产品的研发,其21700产线正在测试阶段。

8.天鹏能源:

预计2018年公司总产能将达到6GWh左右。二号生产基地配置的设备兼容生产21700型产品,可实现18650型和21700型的任意切换,产品能量密度可达200-240Wh/Kg。

9.天臣新能源:

公司的18650电池主要用于“一高一低”两个领域,“高”指类似特斯拉的高端乘用车;“低”指10万元以下的微型车、物流车等。据悉其21700电池已经试产,预计在2018年内正式投产,单体电池容量4.5Ah。

10.山木新能源:

据报道已经成功量产21700电池。

11.安徽泰能:

去年公布投资50亿规划建设生产21700动力电池。

12.横店东磁:

2016年起开始涉足动力电池产业,生产的动力电池主要为18650型,计划从2018年二季度开始进行21700电池的布局。

13.卓能新能源:

数码18650领域的领军巨头之一,其产品得到了整车厂的一致认可。卓能新能源表示未来将积极布局21700电池产线,以适应锂电市场的变化。

14.海四达:

总体产能已达到2.6GWh,产品涉及圆柱、方形和软包三种路线。公司计划2018年投资建设2条动力电池产线,其中包含一条21700型号动力电池产线,预计到2019年,海四达总产能将达到4GWh。

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sdi线缆

SDI专用滑环,同时可以传输电信号及高清信号,高清通道数可达16路,频率范围可达40GHz,也可传输模拟及高速数字信号。SDI滑环其实就是我们通常所指的高清滑环,高清视频专用滑环具有稳定传输高清信号,信号衰减损耗和传输波动超低,超长寿命,免维护,无需润滑等优点。它主要应用于舰艇、车载信号传输等军工设备。SDI高清视频滑环,一般用在监控摄像头上。这在滑环领域里是新型产品,当然能够用SDI滑环的摄像头对于监控工业来说属于新产品,应用较广泛的区域还是在国外,国内的技术并不是很成熟。虽然如此,国内的部份监控厂家已经开始跃跃欲试的要抢占这块新市场了,所以SDI滑环开始慢慢的成长起来了,国内成长期的SDI滑环可以满足用户的基本使用要求,但还是有很多技术*限性,从而导致无法完全达到用户的使用要求。目前了解到国外的部分客户在使用的SDI滑环型号有LPCC-01,LPCC-02,LPC-1C1202,LPC-1C2402等等。

sdi线缆应该用什么规格

从事广播电视技术的人都知道,电视播出总控系统是电视播出系统的心脏,是节目录制信号、播出信号等各类信号汇集的枢纽。而总控矩阵调度系统又是总控系统的核心,是连接播出总控机房和台内各个演播室以及通过卫星、光纤、微波传输等外来信号的桥梁。因此,电视信号矩阵如何设计布*,应用的如何,将直接关系到整个总控系统的使用是否方便,是否具有安全可靠的保障,甚至可以反映出一个电视台总控系统的技术水平。一电视信号矩阵的分类电视信号矩阵可分为模拟复合视音频矩阵和数字视频矩阵两大类。复合视频(Composite-Video)具备良好的稳定性、兼容性和通用性,对器材和传输线缆的要求标准不高,信号源丰富。模拟复合视音频矩阵的输入输出视频信号均为复合视频信号,音频信号一般为平衡式模拟音频信号,应用于模拟电视系统。数字视频(Digital-Video)矩阵的输入输出接口均为串行数字接口(SDI)。使用一根同轴电缆可以同时传输一路数字分量视频信号,4声道数字音频信号。SDI数字信号具有视音频信号质量高和长距离传输的优点,200米距离之内不需外加任何硬件。广泛应用于目前的数字电视技术系统。常见的视频信号矩阵按照输入、输出通道的不同,一般有8×8、16×16、32×16、32×32、64×32、64×64、96×96、128×128等。常规的理解是乘号前面的数字代表输入通道的多少,乘号后面的数字代表输出通道的多少。设计一个视频矩阵的基本原则,也是根据信号源和需要终端数量的多少,决定矩阵的通道数并预留一定的发展空间。此外,也可按矩阵的用途进行分类。比如深圳台总控系统矩阵就分为输入矩阵、主控矩阵、播出矩阵、应急切换矩阵等。不论矩阵如何分类,它们的控制方法都大致相同:前面板按键控制、分离式键盘控制、第三方(计算机)控制等。二电视信号矩阵在总控系统中的应用一个具有一定规模的电视台,其总控系统往往需要由多个信号矩阵构成。如何对矩阵进行设计布*、功能安排,将对整个系统的方便使用和安全保障起着至关重要的作用。下面以深圳台总控矩阵系统为例谈谈总控电视信号矩阵的具体应用。1.总控电视信号矩阵的总体布*深圳电视台总控矩阵系统主要由64×64输入矩阵、128×96主控矩阵和64×64播出矩阵构成。其构成布*图如图1输入矩阵、主控矩阵、播出矩阵同为Leitch数字矩阵。该矩阵输入输出均为SDI数字信号.每个矩阵各有一个技监口(Tech.monitor)和一个输出监看口(MonitorOut)。技监口可监看每路输入信号,输出监看口可监看每一路输出信号。此矩阵采用双电源,互相做热备份,当其中任一组电源发生故障时,另一组电源能自动负担矩阵的全部功率,无需人工倒换。矩阵除主控面板外,还可安装若干个控制某一出口信号输出的分控面板,并可通过接驳控制计算机的串口,接受来自计算机的切换命令,非常便于操作。2.输入矩阵输入矩阵处于矩阵系统的前端,是台外部信号,如卫星、光纤、微波等外部信号接入总控系统的中介桥梁,主要起到外来信号接入及监看、向外界传输节目、为本台提供节目录制源的作用。图1中输入矩阵的输入信号除有卫星接收信号、有线电视网机顶盒信号、其他电视基地的光纤和微波传输等外部信号,同时还有8路主控矩阵输出的信号,这样可使输入矩阵不仅可以调度外部信号,也可通过主控矩阵间接调度总控系统内部信号。它的输出信号主要用于与主控矩阵的连接、外部信号监看、与其他外部电视基地的信号交流及节目录制信号源等。输入矩阵的所有输入输出信号不直接参与电视播出,故其所有信号不要求与主控系统同步。但其有8路输出信号通过帧同步机输入主控矩阵,这样一来,输入矩阵的所有信号即可通过主控矩阵参与总控系统内信号交流,并可间接进行播出。输入矩阵除主控面板外,在节目录制端还设有分控面板,这样对录制信号源的选择是十分方便的。3.主控矩阵主控矩阵是矩阵系统的中心。它的主要功能是担负总控系统内部、大楼各楼层演播厅与总控系统的信号交流,并在一定程度上起到输入矩阵和播出矩阵的作用,增强了系统运用的灵活性,强化了系统的安全性能。图中深圳电视台主控矩阵的输入信号主要为8路经祯同步机同步的输入矩阵的输出信号,它可使输入矩阵信号间接参与系统内信号交流;7路经祯同步机同步的卫星信号和三个外部基地的各2路信号,可使外部信号不经输入矩阵直接在系统内调度使用并播出,主控矩阵因此对输入矩阵来说,起到一定的备份作用;还有20路各个演播厅的主备信号;12路播出录像机信号;20路各频道播出服务器主备信号和20路各频道播出的上键信号和未经上键的干净信号等。可以看出,主控矩阵输入信号基本上涵盖了系统内的所有信号及系统内经常需要的部分外部信号。主控矩阵所有输入信号都经系统同步,可以直接调往各频道参与播出。主控矩阵的输出信号有8路输出到输入矩阵,可以满足输入矩阵对系统内信号的需求;8路输出到监看屏幕,可以对正在播出或即将播出以及需要监视的信号进行监看;12路输出信号送往各外部电视基地;9路输出信号送到各个播出频道用于播出,同时可以起到播出矩阵的备份作用;有10路输出信号与播出矩阵连接,这样可以扩展播出矩阵的输入信号源;25路输出信号用于与各个演播厅的信号交流;还有3路输出作为播出服务器的上载信号源等。主控矩阵有主控面板,在上载端有控制选择上载信号的分控面板,还有多个设在其他楼层需要监看系统信号的地方,控制某一出口信号的分控面板。

sdi线是干什么用的

不是。sdi线是不是755,SDI线是数字接口线,而755是模拟接口线,SDI线的数字信号传输质量高、稳定性好,可达到4K或更高的分辨率。

sdi 线

4680电池+CTC的「新物种」,搅动动力电池江湖。

作者|周永亮

编辑 | 靖宇

从2020开始的原材料价格上涨,终于在2022年传导到汽车终端,市场上一片涨价声。在这些喧嚣和无奈背后,新技术正在加速渗透,未来可能会改变新能源汽车格*。

3月17日,特斯拉官网显示,特斯拉ModelY后轮驱动版上调1.5万元,价格从30.18万元调整至31.69万元。这是特斯拉8天内第三次上调售价。3月10日,特斯拉中国宣布,高配Model3高性能版,以及ModelY长续航版/高性能版,价格都上涨1万元;3月15日,Model3和ModelY部分车型上调价格,幅度在1.4万元到2万元。目前,所有调价车型的提车等待周期都在16-20周左右。

其实,不仅仅是特斯拉,3月以来,已有近20家新能源车企宣布提价,提价幅度在几千元到1万多元不等。这背后的原因,主要是因为近期镍、锂等原材料的价格上涨,比如碳酸锂的价格一年间,从5万元/吨,上涨到现在的50万元/每吨。

要进一步降低成本,一般有两种方式:一种是扩大原材料产能,相关企业已经开始大力扩产。但要产能真正落地还需要时间,无法解决短期问题;另一种方式就是在结构、材料等环节上做文章,通过设计、制作工艺来实现。

进入2022年以来,汽车行业备受关注的技术中,就有4680电池和CTC(电芯直接与底盘集成)。最新信息是,特斯拉2月中旬宣布,其已在位于加利福尼亚州的试点工厂生产了100万块4680电池。

发改委价格监测中心汽车行业首席分析师程晓东告诉极客公园,当前原材料价格暴涨,已经超出了很多企业的承受范围,所以都在考虑降本增效。4680电池契合了提升里程、降低成本的诉求,很多玩家都在布*。不过,目前来看,4680电池还处于试生产阶段,尚未真正进入大规模量产阶段。如何提高良品率,跨过制造工艺难关,将是未来的关键。

01

什么是4680电池?

4680电池,最早是由特斯拉在2020年9月的「电池日」上发布。所谓「4680电池」,简单说,就是电芯直径是46mm,高度为80mm的圆柱形电池。这是特斯拉研发的第三代电池,此前采用的是1865电池和2170电池。相比前两代电池,4680电池是更大个的圆柱三元电池。

松下为特斯拉打造的4680电池试制品

从原理上看,4680圆柱形电池的创新更多的是结构层面,不涉及材料体系。但从应用层面上,高镍高硅才能发挥出4680大圆柱的优势。相比方形电池,4680圆柱形电池热性能更优,内应力分布均匀。目前,在正负极材料方面,国内外4680没有太大的差异,主要以「高镍+石墨」、「高镍+硅碳/硅氧」为主,这也是当前行业内其他形状电芯的策略。

这也契合当下动力电池的发展趋势,三元电池在材料端,开始走向高镍低钴/无钴,这样能降低成本和减少原材料短缺带来的限制;在电池结构方面,从模组开始走向无模组方案,可以更充分地利用空间。

其实,这里隐藏了一个问题,特斯拉为什么选择4680电池,而不是其他规格呢?光大证券在研报中表示,4680实现了成本降低与体积降低(续航里程)的平衡。一方面,提高圆柱电池的尺寸,可以降低结构件等的成本,但降本的幅度会趋于平缓。2020年9月,马斯克曾介绍称,4680电池的能量密度提升了5倍,续航里程提升了16%,输出功率提升了6倍,并且成本还降低了14%。

另一方面,如果圆柱电池尺寸过大,空间的利用率就会降低,这就会降低电芯体积能量密度,进而会影响续航;同时,大电芯的散热问题,一直是困扰电池行业发展的重要难点。因此,在降本和续航的平衡上,4680被认为是一个「最优解」。

这里特别需要注意的是,最优解存在一个范围,4680泛指大圆柱电池的尺寸,也包括4695等其他型号。

特斯拉4680电池示意图

为了把4680电池真正落地,特斯拉采用了很多新技术,比如无极耳技术和电极干法工艺。这也让它在制作工艺上,却遇到了极大的挑战,其中电芯的一致性和量产问题,尤为突出。据了解,4680电芯相比2170直径增大两倍以上,容积是2170电芯的5倍,这带来的结果是,电芯的生产过程中可能出现电芯容量,以及电芯内阻的不一致性问题。

与此同时,这也直接影响了电池良品率。芝加哥大学教授孟颖(ShirleyMeng)曾表示,在干电极制造工艺的大规模使用方面,马斯克可能会经历一次「死亡谷」。除此之外,在开始量产之前,需要进行一个相当漫长的设备微调过程,「电池生产很困难,即使对有经验的供应商来说也是如此。」

现实也确实如此。根据IT之家的报道,在早些时候,4680电芯的良品率仅为20%,在经过不断的技术改良之后,良品率已提高至70%-80%。据了解,4680电芯的量产具有一定的难度,90%的良品率是实现量产的要求。

近期,相关厂商也在持续微调,提高电池良品率。日前,一份某电芯企业专家交流的纪要显示,截止到2021年11月,松下电池和LG新能源的4680电芯的良品率在80-90%左右,宁德时代的良品率在80%左右,其他维持在70%左右甚至更低。

特斯拉制造100万个4680电芯的消息,就是在这样的背景下产生。据业内人士测算,100万个电芯仅仅能装配1041辆ModelY,远远无法满足当前的市场需求。但这则消息,预示着4680电池即将进入真正量产阶段。

02

打开「新副本」

在产能规划上,自特斯拉2020年发布4680电池后,各大电池厂跟进布*。目前,国外方面,松下电池表示,预计2022年4月,将开始4680电池的试生产,但大规模量产的时间和地点尚未确定;韩国的LG新能源和三星SDI,对4680电池也非常积极。根据最新披露的信息,LG新能源和三星SDI都已经完成4680电池的样品开发,正在优化材料、产线等制造的良品率问题。

4680电池

国内方面,宁德时代、亿纬锂能、比克电池、蜂巢能源等多家电池企业也在积极布*。2022年2月,据财联社援引BusinessKorea称,宁德时代、亿纬锂能、比克电池今年将投入量产4680电池。

其中,亿纬锂能和比克电池正积极扩建厂房。据了解,2021年11月,亿纬锂能发布公告称,将在荆门投资建设20GWh大圆柱电池产能项目。据业内人士分析,亿纬锂能20GWh大圆柱电池项目,主要为4680和4695大圆柱电池生产线,预计其4680大圆柱部分产线将分步建成投产。

随着4680电池接近量产,它可能会打开动力电池行业的「新副本」,冲击目前的竞争格*。

天风证券研报表示,宁德时代将几个方壳电芯的壳体优化掉,变成卷芯并联在一起降低成本;但和4680级联比起来,大方壳电芯由于阻抗很难下降,在成本相似条件下,快充会弱于4680电芯,4680电芯可以满足对续航里程和充电体验均有要求的终端消费者。

根据韩国市场研究机构SNE的数据显示,2021年,装机量最高的前十家企业中,共有6家中企、3家韩企,松下成为仅存的日企。其中,宁德时代全球装机量达到96.7GWh,市场占有率为32.6%,位列全球第一。LG新能源(20.3%)和松下(12.2%)紧随其后,它们被认为是第一梯队。

值得一提的是,前三名在2020年的市场份额还较为接近,分别为24.6%、23.4%、18.4%,但在2021年度发展速度不同,差距有所拉大。比亚迪、SKOn、三星SDI、中创新航、国轩高科、远景动力、蜂巢能源分列四至十位。

接下来,动力电池的排位,可能会有进一步的变化和调整。

03

未来「黑科技」

在2020年9月的电池日上,特斯拉除了发布了4680电芯外,还发布了全新的整包封装技术CTC(CelltoChassis),也就是取消电池包(Pack)设计,直接将电芯或模组安装在车身上。马斯克曾表示,采用了CTC技术后,配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,为车身减重10%,将每千瓦时的电池成本降低7%。

特斯拉未来车体架构图

这也就意味着,电池既是能源设备,也是结构本身。CTC把电池组作为车身结构的一部分,连接前后两个车身大型铸件,取消原有座舱底板,取代以电池上盖,座椅直接安装在电池上盖上。与此同时,CTC技术也并非仅适用4680电芯,同样适用其2170电芯,预计未来还会兼容其它尺寸电芯。

相比传统结构,CTC无疑是物理层面的巨大创新。传统做法,是将若干电池单体(cell)组成模组(Batteries),若干模组构成电池包(Pack)。现今主流的CTP技术,是从单体到电池包(celltopack),跳过模组,直接组成电池包,增加空间利用率,进而提升能量密度。国内主要有两种路线:一种是以比亚迪刀片电池、蜂巢能源L6006条电池为代表的完全无模组方案;另外一种是以宁德时代为代表的以大模组代替小模组的方案。

从电池模组到CTP,再到CTC,背后反映的是电池系统集成化的趋势。不过,CTC并非CTP的简单延伸。CTP并没有突破PACK本身,电池企业和专业PACK企业可以独立完成开发。但CTC的出现,将突破PACK的限制,直接涉及到汽车底盘,是电池企业、专业PACK企业难以独立开发的。

这带来的结果,可能是商业模式和分工协作的重新调整,主导权逐渐向车企转移。业内人士表示,CTP是电芯厂向整车厂夺回pack的产值,CTC则是整车厂向电芯厂抢话语权的手段。

国海证券研报表示,CTC将改变新能源汽车产业链分工,未来的产业趋势将围绕三个方面展开:一个是具备技术研发优势的整车企业,将掌控更多CTC主导权;另一个是主打自动驾驶等以轻资产运营的整车厂商,将交由第三方主导CTC开发;还有就是,在第三方主导CTC开发场景下,底盘厂商将与电池厂商展开竞争合作。

虽然CTC高度集成是未来的方向,但它的具体落地有自己的节奏。从目前方案来看,4680+CTC将主要应用于高端车;宁德时代方形CTP、比亚迪刀片CTP,以及蜂巢能源「6条」电池LCTP三类,将主要应用于中端车型。这主要是因为,圆柱比方形更适配高镍三元。相比之下,铁锂化学性质稳定,对散热和热失控要求较三元低,因此方形CTP非常契合铁锂体系的电池。

同时,4680+CTC方案,将有利于电池厂大规模高效率生产标准化产品,主机厂主导应用设计,在后端话语权增加。未来,尚未与电池头部企业深度捆绑的车企,可能会主动接受4680大圆柱电池。

随着新能源汽车的不断渗透和演进,未来肯定会出现更多的「黑科技」。但新技术的落地,并非一蹴而就,需要一定的时机和节奏。谁能把握好它,就能在未来抢占先机。

*图片来源:特斯拉

极客一问

电动汽车真的电池越大就越好吗?