近期,亿纬锂能宣布其子公司湖北亿纬动力有限公司已获得一汽奔腾汽车股份有限公司的大圆柱电池供应商资格,这标志着对其大圆柱电池性能和供应能力的认可。此前,云山动力(宁波)有限公司也举行了一期量产示范线的投产仪式和大圆柱电池产业应用研讨会。这两则新闻再次将业界的焦点集中在大圆柱电池上,尽管其发展速度一直较为缓慢,但最近的发展步伐有所加快。
在特斯拉2020年的电池日活动中,该公司推出了4680电池,并介绍了其在产品设计、正负极材料和工艺优化等方面的创新,从而引发了动力电池行业对大圆柱电池的兴趣。尽管有特斯拉的支持,大圆柱电池并未迅速普及。业内专家曾预测2024年将是大圆柱电池放量的起点,但其在新能源汽车领域的应用进展相对缓慢。
然而,这并不意味着大圆柱电池没有未来。亿纬锂能向一汽奔腾供货,是其大圆柱电池在配套宝马、江淮瑞风、长安启源等车企后,在新能源乘用车领域的进一步扩展。2024年,亿纬锂能宣布计划发行不超过50亿元的6年期可转换公司债券,用于投资23GWh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目和21GWh大圆柱乘用车动力电池项目。
今年2月,宝马集团发布了全新一代电驱技术,以大圆柱电池技术和支持超级快充的800V高压平台为代表,宝马第6代eDrive电驱技术亮相。宝马的大圆柱电池即将随新世代车型量产,电池包更薄,充电更快,续驶里程更长。宝马的大圆柱电池方案在安全性、能量密度、充电速度、循环寿命等关键指标上表现优异,是新世代纯电动车型的理想选择。宝马第6代动力电池采用“无模组”方式将大圆柱电芯直接集成到电池包中,并通过“电池车身一体化”技术,使电池包与车身结构融合为整体,可灵活地集成在多种不同车型的车身结构中。
据悉,宝马正与宁德时代、亿纬锂能等中国供应商合作,稳步推进大圆柱电芯的大规模量产。在去年12月的2024宝马中国可持续发展供应商日上,宝马宣布从2026年开始,宁德时代将为其新世代车型架构的纯电动车型供应大圆柱电池。宁德时代区域运营总监Jason Chen透露,宁德时代匈牙利工厂有望在2025年下半年投产,随后将逐步推进4680电池的生产。
此外,LG新能源与Rivian签署了电池供应协议,将在5年多的时间内为后者提供共计67GWh的4695圆柱电池。这些电池将在美国亚利桑那州的电池工厂生产,并将用于Rivian面向北美市场的R2车型。2025年3月,特斯拉宣布其4680电池产能已达到17GWh。特斯拉美国得州超级工厂实现了4680电池的规模化生产,并计划进一步扩大产能,在内华达工厂投资扩建,用于生产电动重卡Semi和4680电池,产能规划达到100GWh。
尽管大圆柱电池具有高性能、高安全、长寿命和低成本等优势,但其在新能源汽车上的应用并未迅速普及。车夫咨询合伙人曹广平认为,大圆柱电池在满足电池内在特性和市场需求方面,既有优势也有劣势。大圆柱电池虽然在能量密度和成组效率方面具备显著优势,但也面临散热要求高、量产难度大的双重挑战。电芯体积和容量的增大会对极片涂布、压实密度等工艺的一致性提出更高要求,而生产过程中若无法解决这些问题,可能导致良品率低、成本偏高。因此,大圆柱电池的产业化进度较长时间内未达到行业预期,主要原因在于工艺难题未彻底解决,这需要一定的攻关过程和时间。
动力电池的竞争,本质上也是产业链生态的竞争。从设备、材料到终端应用,全链条协同成为动力电池规模量产的核心挑战。曹广平表示,大圆柱电池的规模化生产需要全产业链协同,包括材料创新、设备升级以及标准化生产体系的建立等。这些都需要技术、工艺、材料等方面的突破,也需要综合取舍、各方博弈以及寻求平衡。这些问题在一定程度上得到解决,大圆柱电池才能在汽车市场迎来真正的“春天”。
还有市场人士指出,在大圆柱电池中硅负极的导电性较差,需要通过添加导电剂加以改善。硅负极的膨胀特性对动力电池的寿命和性能造成额外压力。大圆柱电池通常采用全极耳结构,可以显著提升充电效率,但在高倍率充电条件下,电池容量衰减速度更快,进而影响电池寿命。要解决这一问题,需要进一步优化极耳结构的设计,确保电池能够在高倍率充电条件下维持较长的使用寿命。
“目前,市场对于大圆柱电池的博弈,是继圆柱、方壳、软包市场争夺战之后,圆柱电池的又一次进击。”曹广平说。根据封装方式不同,锂电池可分为圆柱、方形和软包3种类型。现阶段,方形电池是国内动力电池市场的主流产品形态。不过,起点研究院的数据显示,2024年,国内动力电池的装机量为531.5GWh,同比增长47.82%。从电池形态来看,圆柱电池的装机量达到11.15GWh,连续3年递增。在这一轮增长的背后,主要是由于32/40/46/60等型号大圆柱电池的装机带动。以2024年数据为例,32及以上尺寸大圆柱电池装机量约达到4GWh,亿纬锂能、宁德时代、多氟多等企业成为主要上车企业。截至2025年2月中旬,亿纬锂能的大圆柱电池已实现量产装车31300辆,单车最长行驶里程达到18.5万公里以上。
另据了解,近一两年来,钠电+固态电池的技术路线受到供应商的重视。在乘用车上,固态+大圆柱电池被视为未来高端车型的主要技术路线之一。2024年4月,江淮钇为与卫蓝新能源在合肥正式签署固态电池战略合作协议,将联合开发基于4695大圆柱形态的半固态电芯。
值得注意的是,2024年是大圆柱电池走向量产的关键一年,在户用储能、便携式储能及小动力等市场表现突出,其出货量同比增速突破100%。近期所涌现的一系列新兴应用场景,例如工商业储能系统、人形机器人、电动垂直起降飞行器(eVTOL),以及人工智能数据中心的基带处理单元(BBU)等,成为大圆柱电池迎来的增量机遇。应用领域的扩展,有利于促进大圆柱电池技术成熟及成本优化,反哺其装车进度。
中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教表示,国内企业在优化大圆柱电池生产工艺,提高生产效率,加快规模化生产步伐方面已取得长足进步。相信随着大圆柱电池制造工艺和产业链协同赋能创新的逐步融合、成熟,以及标准尺寸下产线高度自动化带来的成本大幅下降,大圆柱电池在高端新能源车型和eVOLT等新兴市场的应用将进一步扩展。
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