Les fabricants de batteries développent des batteries 4680 - les futures batteries électriques seront-elles toutes cylindriques ?

Northvolt a développé avec succès 21700 batteries cylindriques

Le 18 juillet, Northvolt, un fabricant suédois de batteries, a annoncé qu'il avait réussi à mettre au point des batteries cylindriques pour la production d'électricité. Batterie 21700 et était prête pour la production de masse, ce qui signifiait qu'elle allait entrer en concurrence avec les batteries cylindriques de LG et Samsung SDI. Selon le rapport, Northvolt a développé des batteries cylindriques à la demande de Volkswagen. Volkswagen envisage d'utiliser des batteries cylindriques à partir de 2025, et Northvolt pourrait devenir l'un des principaux fournisseurs de batteries cylindriques de Volkswagen.

Fondée en 2016, Northvolt est un fabricant leader dans l'industrie des batteries en Europe. En juin de l'année dernière, Northvolt a reçu un investissement en capital privé d'un montant maximal de $2,75 milliards. Parmi ses clients figurent Volkswagen, BMW, Volvo et d'autres entreprises du secteur automobile. La production en masse de batteries cylindriques 2170 aidera les entreprises automobiles européennes à réduire leur dépendance à l'égard des fabricants asiatiques de batteries de puissance.

Toutefois, de l'avis des initiés sud-coréens, la production en masse de batteries cylindriques 2170 de Northvolt a du mal à ébranler la part de marché de LG, Samsung SDI et Panasonic. Selon les données, en 2021, les livraisons de batteries cylindriques de Panasonic, LG et Samsung SDI représentaient 80% de la part mondiale, avec un modèle très centralisé.

Les fabricants de batteries en Chine, au Japon et en Corée du Sud mènent le développement des batteries 4680

En termes de 4680 batterie et le développement du marché, les fabricants de batteries chinois, japonais et coréens ont été à la pointe de l'industrie. LG Energy Solution a annoncé qu'elle investirait 580 milliards de KRW pour construire une ligne de production de 4680 batteries dans son usine d'Aochang en Corée du Sud, avec une capacité annuelle prévue de 9GWh.

Elle devrait être mise en production au second semestre 2023, dans l'espoir d'obtenir la première commande de batterie 4680 de TESLA. Samsung SDI met en place une ligne de production de batteries 4680 pour TESLA à Tian'an, en Corée du Sud. Le premier lot d'équipements a été commandé, avec une capacité annuelle prévue de 1 GWH. Si le test est concluant, Samsung SDI produira en masse des batteries 4680 dans son usine de Malaisie, avec une capacité prévue de 8 à 12 GWH.

Il convient de noter que Samsung SDI développe également des batteries 4695 et 46120, ce qui indique que Samsung SDI élargit sa matrice de batteries de la série 46 pour répondre aux besoins d'autres clients internationaux. En Chine, fabricant de batteries lithium-ion odm notamment EVE、Bak、CATL、GOTION HIGH-TECH、SVOLT、Lishen, etc. développent également des batteries cylindriques. Parmi eux, EVE a annoncé le projet d'expansion de la production de batteries 4680 de 20GWh pour les voitures particulières en novembre 2021, et a déployé des batteries 4680 et 4695.

 Il est prévu de créer une capacité de production annuelle de 20 GWh de batteries de la série 4680 d'ici à 2023.En Chine, les piles carrées constituent le courant dominant, avec une part de marché d'environ 80%. La chaîne industrielle qui répond au processus de production des batteries cylindriques est petite, et le coût de soutien de la chaîne d'approvisionnement est relativement élevé. Dans le même temps, peu de constructeurs automobiles choisissent actuellement de s'engager dans la voie de la technologie cylindrique. L'espace de développement futur est incertain. 

En outre, en termes de progrès technologique, les trois principales voies technologiques ont leurs propres mérites. CATL a récemment annoncé que la batterie CTP3.0 Kirin est une sorte de batterie carrée. Avec le même système chimique et la même taille de batterie, la puissance de la batterie Kirin est supérieure de 13% à celle du système 4680. À l'heure actuelle, Li Auto Inc、NETA、AVATR、Lotus et d'autres entreprises automobiles ont confirmé qu'elles coopéreraient avec CATL.

De nombreux fabricants internationaux de piles augmentent le quota de 4680 piles.

Selon le rapport, Britishvolt, un fabricant britannique de batteries, a annoncé qu'il développait des batteries 4690. Britishvolt prévoit de développer des prototypes de cellules 4690 dans l'usine EAS, qu'elle a rachetée, et de procéder ensuite à une production de masse dans son usine de batteries de Northumberland, en Angleterre. Elle estime que, par rapport aux batteries 21700, des cellules plus grandes permettent d'améliorer l'efficacité des blocs de batteries et de réduire les coûts de fabrication. Britishvolt vise à personnaliser les batteries en fonction des exigences spécifiques des clients et a la capacité de développer et de produire 4690 batteries.

Dès 2017, TESLA et Panasonic ont développé et lancé conjointement 2170 batteries destinées au modèle 3. Actuellement, les fabricants de batteries de tête se concentrent davantage sur la recherche, le développement et la production de masse de batteries cylindriques 4680, dont le diamètre augmente encore. Par rapport à la batterie cylindrique 2170, la batterie cylindrique 4680 développée par TESLA réduit non seulement le coût de production, mais aussi la résistance interne d'un ordre de grandeur, ce qui permet d'obtenir des cellules plus sûres et de plus grande capacité.

À l'heure actuelle, les usines de TESLA en Californie et au Texas ont commencé la production de masse des batteries 4680. M. Maske, PDG de TESLA, prévoit que d'ici à la fin de 2021, la capacité des batteries 4680 de l'entreprise atteindra 100 GWh par an, ce qui permettra de répondre à la demande de plus de 1,3 million de véhicules électriques. Sous l'effet de TESLA, de plus en plus de constructeurs automobiles internationaux suivent la voie de la technologie 4680, ce qui incite de nombreux fabricants de batteries internationaux à augmenter le quota de batteries cylindriques.

Selon le rapport, Rimac, un constructeur croate de supercars électriques, développe un module de batterie basé sur des batteries de la série 46 afin d'améliorer la densité énergétique de ses futurs packs de batteries. Rimac a pour objectif de fournir pas moins de 40000 packs de batteries d'ici 2023 et pas moins de 200000 packs de batteries d'ici 2028. Elle prévoit de lancer un nouveau bloc-batterie utilisant des batteries 46 d'ici à 2025. L'objectif de l'introduction de la batterie 4680 est de réduire le poids de la batterie, d'améliorer l'efficacité du regroupement des batteries, puis d'améliorer la densité énergétique de la batterie et le kilométrage d'endurance du véhicule, ce qui est conforme à l'objectif de TESLA de développer la batterie 4680.

Outre TESLA, BMW a annoncé qu'elle lancerait une nouvelle batterie cylindrique sur sa plateforme électrique de nouvelle génération Neue Klasse (nouvelle classe) en 2025. BMW a déclaré que la solution technique pouvait réduire le coût de sa batterie de 30%, et que la densité énergétique était supérieure à celle de la batterie actuellement utilisée par TESLA. On suppose que la nouvelle batterie cylindrique utilisée par BMW dans la nouvelle plateforme sera probablement la batterie 4680 de la série 46. En mai de cette année, il a été rapporté que CATL avait reçu la "notification désignée" de BMW et fournirait des batteries cylindriques pour les nouveaux véhicules électriques de BMW.

Pour répondre à la demande du marché pour les batteries 4680, Panasonic prévoit d'investir $4billion pour construire sa deuxième usine de batteries pour véhicules électriques au Kansas, aux États-Unis, afin de produire des batteries 4680 pour TESLA ; LG augmentera sa capacité de batteries 4680 de 9 GWH en Corée du Sud et devrait commencer la production de masse au second semestre 2023 ; Samsung SDI a mis en place une ligne de production d'essai de batteries 4680 en Corée du Sud, et les travaux d'essai correspondants seront achevés cette année.

Parmi les fabricants chinois de batteries électriques, EVE et StoreDot, une start-up israélienne axée sur la charge rapide, ont développé conjointement des batteries cylindriques 4680 et 4695, et construit des batteries 4680 d'une capacité de 20 GWh, qui devraient être officiellement produites en masse en 2023 ; Bak prévoit également une production en masse en 2023 ; CATL, le principal fabricant de batteries carrées, a également prévu une capacité de 12 GWh de batteries 4680, dont la production en masse devrait débuter en 2024.

Les initiés de l'industrie ont déclaré que, par rapport à la forme carrée courante et à la forme souple de l'emballage sur le marché, certains fabricants de batteries choisissent de prendre la voie cylindrique. D'une part, il est possible de soutenir l'augmentation de TESLA ; d'autre part, les principaux fabricants tels que CATL et BYD ont accumulé une grande quantité de batteries carrées, et d'autres fabricants veulent offrir certaines options technologiques différenciées.Il convient de noter que les batteries d'énergie globales suivent encore principalement les deux voies de l'emballage carré et de l'emballage souple en termes de morphologie. 

Les piles cylindriques appartiennent à un marché de niche qui ne représente pas la tendance future du développement. En fait, les batteries cylindriques ont occupé une place sur le marché des batteries de puissance grâce à la standardisation de leurs produits et à leur faible coût. TESLA, BMW, Volkswagen et d'autres fabricants de moteurs ont libéré la demande du marché pour les batteries 4680 à l'avenir, ce qui a également fourni de bonnes opportunités de développement et des garanties pour de nombreux fabricants de batteries avec le développement et la capacité de production de batteries 4680.