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2025-04-14

來(lái)源：中國(guó)汽車(chē)報(bào)

近日，億緯鋰能發(fā)布公告稱(chēng)，子公司湖北億緯動(dòng)力有限公司已收到一汽奔騰汽車(chē)股份有限公司關(guān)于大圓柱電池的供應(yīng)商定點(diǎn)通知，這是對(duì)公司大圓柱電池產(chǎn)品性能和供貨資格的認(rèn)可。再早之前的3月7日，云山動(dòng)力（寧波）有限公司一期量產(chǎn)示范線投產(chǎn)儀式暨大圓柱電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研討會(huì)召開(kāi)。最近的這兩則消息將行業(yè)視線再度吸引到“雷聲大雨點(diǎn)小”的大圓柱電池身上。
　　放量緩慢但近期節(jié)奏加快
　　在公司2020年電池日上，特斯拉以一己之力將4680電池推到臺(tái)前，對(duì)外介紹了其在產(chǎn)品形狀、正負(fù)極材料、工藝優(yōu)化等方面的一系列創(chuàng)新，從此動(dòng)力電池行業(yè)開(kāi)始對(duì)大圓柱電池青睞有加。
　　然而，即便擁有特斯拉的“加持”，大圓柱電池也并未能“一飛沖天”。業(yè)內(nèi)人士曾做出判斷，2024年將是大圓柱電池放量“元年”，但其配套新能源汽車(chē)的進(jìn)度實(shí)際上相對(duì)滯后。
　　當(dāng)然，這也并不意味著大圓柱電池就是“曇花一現(xiàn)”。前文提到的億緯鋰能供貨一汽奔騰，是其大圓柱電池繼配套寶馬、江淮瑞風(fēng)、長(zhǎng)安啟源等車(chē)企后在新能源乘用車(chē)領(lǐng)域的又一次擴(kuò)張。2024年，億緯鋰能發(fā)布公告稱(chēng)，擬發(fā)行6年期、不超過(guò)50億元的可轉(zhuǎn)換公司債券，投入23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能動(dòng)力電池項(xiàng)目和21GWh大圓柱乘用車(chē)動(dòng)力電池項(xiàng)目。
　　今年2月，寶馬集團(tuán)首次全面發(fā)布全新一代電驅(qū)技術(shù)，以大圓柱電池技術(shù)和支持超級(jí)快充的全新800V高壓平臺(tái)為代表，寶馬第6代eDrive電驅(qū)技術(shù)亮相。據(jù)介紹，寶馬大圓柱電池即將隨新世代車(chē)型量產(chǎn)，電池包更薄，充電更快，續(xù)駛里程更長(zhǎng)。其中，能量密度提升20％，續(xù)駛里程增加30％，充電速度提升30％，甚至在部分車(chē)型上表現(xiàn)更優(yōu)。寶馬大圓柱電池方案在安全性、能量密度、充電速度、循環(huán)壽命等多維度關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)突出，是新世代純電動(dòng)車(chē)型的不二之選。另?yè)?jù)獲悉，寶馬第6代動(dòng)力電池采用“無(wú)模組”（Cell to Pack）方式將大圓柱電芯直接集成到電池包中，并通過(guò)“電池車(chē)身一體化”（Pack to Open Body）技術(shù)，使電池包與車(chē)身結(jié)構(gòu)融合為整體，可靈活地集成在多種不同車(chē)型的車(chē)身結(jié)構(gòu)中。
　　有消息稱(chēng)，寶馬正與寧德時(shí)代、億緯鋰能等中國(guó)供應(yīng)商按照既定計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)大圓柱電芯大規(guī)模量產(chǎn)。在去年12月舉行的2024寶馬中國(guó)可持續(xù)發(fā)展供應(yīng)商日上，寶馬宣布從2026年開(kāi)始，寧德時(shí)代將陸續(xù)在全球和中國(guó)市場(chǎng)為其新世代車(chē)型架構(gòu)的純電動(dòng)車(chē)型供應(yīng)大圓柱電池。此前，寧德時(shí)代區(qū)域運(yùn)營(yíng)總監(jiān)Jason Chen還曾透露，寧德時(shí)代匈牙利工廠有望2025年下半年投產(chǎn)，其后將逐漸推進(jìn)4680電池排產(chǎn)。
　　此外，LG新能源與Rivian簽署了電池供應(yīng)協(xié)議，將在5年多的時(shí)間內(nèi)為后者提供共計(jì)67GWh的4695圓柱電池。這些電池將在位于美國(guó)亞利桑那州的電池工廠生產(chǎn)，并將用于Rivian面向北美市場(chǎng)的R2車(chē)型。2025年3月，特斯拉宣布其4680電池產(chǎn)能已達(dá)到17GWh。據(jù)悉，特斯拉美國(guó)得州超級(jí)工廠實(shí)現(xiàn)了4680電池的規(guī)模化生產(chǎn)，并計(jì)劃進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，在內(nèi)華達(dá)工廠投資擴(kuò)建，用于生產(chǎn)電動(dòng)重卡Semi和4680電池，產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)到100GWh。
　　為何遲遲打不開(kāi)市場(chǎng)局面
　　有統(tǒng)計(jì)顯示，自2020年至今，國(guó)內(nèi)外已有超50家企業(yè)布局大圓柱電池產(chǎn)能，其中GWh級(jí)別的超20家，合計(jì)規(guī)劃產(chǎn)能超600GWh。經(jīng)過(guò)近幾年來(lái)的發(fā)展，我國(guó)大圓柱電池的技術(shù)水平和產(chǎn)線工藝得到快速提升，加速步入量產(chǎn)“爆發(fā)期”。
　　據(jù)了解，大圓柱電池受到企業(yè)青睞，主要得益于其高性能、高安全、長(zhǎng)壽命和低成本等優(yōu)勢(shì)。首先，大圓柱電池直徑增加使得電池重量減輕、電池包內(nèi)結(jié)構(gòu)件減少，能量密度提升，同時(shí)采用全極耳設(shè)計(jì)縮短電子傳輸路徑，提高快充倍率性能；其次，大圓柱電池表面為弧形，在一定程度上抑制電池間的熱量傳遞，有利于阻止熱失控蔓延，具有明顯的安全優(yōu)勢(shì)；再次，大圓柱電池具有更高的充電電壓、更低的內(nèi)阻和更好的耐久性，能夠經(jīng)受重復(fù)的充放電使用，不易發(fā)生容量衰減；另外，整車(chē)采用大圓柱電池可以有效減少電池單體的數(shù)量和焊接配件，從而簡(jiǎn)化電池包結(jié)構(gòu)，降低材料成本，BMS的難度也會(huì)降低，成組效率提升，系統(tǒng)成本也可以明顯降低。
　　然而，大圓柱電池在新能源汽車(chē)上的應(yīng)用為何沒(méi)有一炮而紅？車(chē)夫咨詢合伙人曹廣平認(rèn)為，大圓柱電池在符合電池內(nèi)在秉性及外在的市場(chǎng)需求方面，有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)。大圓柱電池雖然在能量密度和成組效率方面具備顯著優(yōu)勢(shì)，能夠減少BMS復(fù)雜度和提升能量密度，但也面臨散熱要求高、量產(chǎn)難度大的雙重挑戰(zhàn)。具體來(lái)說(shuō)，電芯體積和容量的增大會(huì)對(duì)極片涂布、壓實(shí)密度等工藝的一致性提出更高要求，而生產(chǎn)過(guò)程中若無(wú)法解決這些問(wèn)題，可能導(dǎo)致良品率低、成本偏高。因此，大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未達(dá)到行業(yè)預(yù)期，主要原因在于工藝難題未徹底解決，這需要一定的攻關(guān)過(guò)程和時(shí)間。例如，特斯拉4680電池因追求極致的干法電極工藝（如極片涂布環(huán)節(jié)失效率高達(dá)70％～80％），導(dǎo)致量產(chǎn)目標(biāo)多次“跳票”，特斯拉隨后一直在尋求提高改善。相比之下，寶馬選擇更穩(wěn)妥的濕法工藝，將良品率穩(wěn)定在98％，但這也反映出工藝路線選擇對(duì)量產(chǎn)可行性的重要影響。
　　動(dòng)力電池的競(jìng)爭(zhēng)，本質(zhì)上也是產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。從設(shè)備、材料到終端應(yīng)用，全鏈條協(xié)同成為動(dòng)力電池規(guī)模量產(chǎn)的核心挑戰(zhàn)。曹廣平表示，大圓柱電池的規(guī)模化生產(chǎn)需要全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，包括材料創(chuàng)新（如硅基負(fù)極的膨脹控制）、設(shè)備升級(jí)（如激光焊接技術(shù)）以及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系的建立等。這些都需要技術(shù)、工藝、材料等方面的突破，也需要綜合取舍、各方博弈以及尋求平衡。這些問(wèn)題在一定程度上得到解決，大圓柱電池才能在汽車(chē)市場(chǎng)迎來(lái)真正的“春天”。
　　還有市場(chǎng)人士指出，在大圓柱電池中硅負(fù)極的導(dǎo)電性較差，需要通過(guò)添加導(dǎo)電劑（如碳納米管）加以改善。硅負(fù)極的膨脹特性對(duì)動(dòng)力電池的壽命和性能造成額外壓力。大圓柱電池通常采用全極耳結(jié)構(gòu)，可以顯著提升充電效率，但在高倍率充電條件下，電池容量衰減速度更快，進(jìn)而影響電池壽命。要解決這一問(wèn)題，需要進(jìn)一步優(yōu)化極耳結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確保電池能夠在高倍率充電條件下維持較長(zhǎng)的使用壽命。
　　產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵決戰(zhàn)或?qū)⒛?br style="box-sizing: border-box;"/>　　“目前，市場(chǎng)對(duì)于大圓柱電池的博弈，是繼圓柱、方殼、軟包市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)之后，圓柱電池的又一次進(jìn)擊?！辈軓V平說(shuō)。根據(jù)封裝方式不同，鋰電池可分為圓柱、方形和軟包3種類(lèi)型?，F(xiàn)階段，方形電池是國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)的主流產(chǎn)品形態(tài)。不過(guò)，起點(diǎn)研究院的數(shù)據(jù)顯示，2024年，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池的裝機(jī)量為531.5GWh，同比增長(zhǎng)47.82％。從電池形態(tài)來(lái)看，圓柱電池的裝機(jī)量達(dá)到11.15GWh，連續(xù)3年遞增。在這一輪增長(zhǎng)的背后，主要是由于32/40/46/60等型號(hào)大圓柱電池的裝機(jī)帶動(dòng)。以2024年數(shù)據(jù)為例，32及以上尺寸大圓柱電池裝機(jī)量約達(dá)到4GWh，億緯鋰能、寧德時(shí)代、多氟多等企業(yè)成為主要上車(chē)企業(yè)。截至2025年2月中旬，億緯鋰能的大圓柱電池已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車(chē)31300輛，單車(chē)最長(zhǎng)行駛里程達(dá)到18.5萬(wàn)公里以上。
　　另?yè)?jù)了解，近一兩年來(lái)，鈉電＋固態(tài)電池的技術(shù)路線受到供應(yīng)商的重視。在乘用車(chē)上，固態(tài)＋大圓柱電池被視為未來(lái)高端車(chē)型的主要技術(shù)路線之一。2024年4月，江淮釔為與衛(wèi)藍(lán)新能源在合肥正式簽署固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議，將聯(lián)合開(kāi)發(fā)基于4695大圓柱形態(tài)的半固態(tài)電芯。
　　值得注意的是，2024年是大圓柱電池走向量產(chǎn)的關(guān)鍵一年，在戶用儲(chǔ)能、便攜式儲(chǔ)能及小動(dòng)力等市場(chǎng)表現(xiàn)突出，其出貨量同比增速突破100％。近期所涌現(xiàn)的一系列新興應(yīng)用場(chǎng)景，例如工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)、人形機(jī)器人、電動(dòng)垂直起降飛行器（eVTOL），以及人工智能數(shù)據(jù)中心的基帶處理單元（BBU）等，成為大圓柱電池迎來(lái)的增量機(jī)遇。應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，有利于促進(jìn)大圓柱電池技術(shù)成熟及成本優(yōu)化，反哺其裝車(chē)進(jìn)度。
　　中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)于清教表示，國(guó)內(nèi)企業(yè)在優(yōu)化大圓柱電池生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，加快規(guī)?；a(chǎn)步伐方面已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。相信隨著大圓柱電池制造工藝和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同賦能創(chuàng)新的逐步融合、成熟，以及標(biāo)準(zhǔn)尺寸下產(chǎn)線高度自動(dòng)化帶來(lái)的成本大幅下降，大圓柱電池在高端新能源車(chē)型和eVOLT等新興市場(chǎng)的應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)展。