决战大圆柱电池

  浩博电池网讯：喊了4年的大圆柱电池量产时代似乎真的要来了。

  9月15日消息，特斯拉宣布第1亿颗4680电池正式下线。特斯拉CEO马斯克也发文祝贺了其电池团队。而在三个多月前（6月6日），特斯拉才宣布第5000万颗4680电池下线，可以说仅3个多月产量就翻了一番。

  据悉，特斯拉已经在其德州超级工厂实现了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，电池产能规划达到100GWh。特斯拉还有更大的产业野心，未来其4680电池产能将提升至1000GWh以上，其长期产能目标甚至达到2TWh、3TWh。

  而在一个星期前（9月9日），松下能源也宣布已为4680圆柱汽车电池的量产做好准备，和歌山工厂经过改造，将成为该电池的主要生产地。松下方面还举行了开产仪式以纪念这一时刻。在最终评估后，量产将正式开始。

  在国内，亿纬锂能率先实现大圆柱电池量产交付，截至2024年6月18日，公司已累计完成 21000台交付，其中13000台车辆稳定运行超1000公里，最长里程达83000公里。2024年上半年亿纬锂能还推出了大圆柱Omnicell电池，具备6C快充能力，可实现5分钟续航300公里，低温环境下续航提升20%，低温加速性能提升100%。

  “单体能量提升5倍，行驶里程提高16%；未来，随着电池材料和汽车设计的改进，将使续航里程净增加56%，生产成本下降54%。” 这是4年前（2020年）特斯拉在其 “电池日” 上公布的4680大圆柱电池一系列核心数据，震撼业界。

  而在2022年9月，宝马集团也宣布从2025年起在其新世代车型中使用46系列大圆柱电池，并先后与国内电池厂商亿纬锂能、宁德时代、远景动力达成46系大圆柱电池的供应合作，累计提供超过100GWh的订单量。特斯拉和宝马等国际车企巨头对于46系列大圆柱电池的明确需求使其成为了一种新风向，此后奔驰、通用、保时捷、沃尔沃等车企巨头也都纷纷宣布未来将使用或考虑使用大圆柱电池，都希望在下一代车型和电池设计上争取主动权。

  动力电池一直是电车的心脏，特斯拉发起的4680电池自然被视为车企巨头们掌控自身命脉的契机。

  显然，这很可能是一场决定未来十年全球动力电池，乃至储能电池产业新格局的关键 “战争”。

  在过去激荡的十几年间，中国锂电从行业追赶者成为了产业引领者，这既是一部不屈不挠的奋斗史，也是一部永不停歇的创新史。在技术为王的时代，最高效的商业模式是什么，就是每一个企业集中所有力量于一个点进行攻坚，最终共同完成产业链的创新。这一种模式，在当今的半导体、芯片、新能源等领域仍在轰轰烈烈地上演。

  纵观世界电池发展历史，每一代电池技术的成熟发展和商业化应用均需要经过数十年的验证。时下，锂电池产业进入新一轮的技术迭代期，又到了决定下一个十年产业新格局的历史关键节点。

  亿纬锂能董事长刘金成曾公开表示，“大圆柱电池成为行业的王者，已经初露曙光。” 比克电池副总裁樊文光在23年4月也表示，“大圆柱电池的量产，已进入到黎明前的攻坚阶段。”

  樊文光认为，作为未来5-10年内中高端电动车的最优解和电动汽车渗透率的突破口，2025年中国大圆柱电芯市占率将超过30%，超过2021年全球总需求量。大圆柱之 “大” 并不只在于电池尺寸，更在于步子之大、前景之大和挑战之大。

  综合各券商研报及相关公司公告，预计2025年大圆柱电池市场需求在144.2GWh-235GWh；其中华泰证券分析认为，2027年全球大圆柱电池装机量有望达到429.0GWh，对应总体市场规模将达到2144.8亿元人民币。

  如今，宁德时代、亿纬锂能、松下、LG新能源、三星SDI、比克电池等海内外电池巨头目前也纷纷下场，重金布局大圆柱电池领域，加速大圆柱电池产业化进程。据不完全统计，目前全球已有超过50家企业布局大圆柱电池产品并进行了产能规划，其中达GWh级别产能规划的企业超15家。其中，特斯拉和亿纬锂能的规划产能分别达到210GWh和130GWh，宁德时代、松下、三星SDI、远景动力和比克电池的规划产能均超过 30GWh，并已有明确的目标客户。

  毫无疑问，“大圆柱电池” 的时代序幕已经开启，综合产业发展趋势分析及判断，未来谁能更快速且高效地完成产业布局，可能将成为决定这样新技术战争成败的关键。

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战略优势与市场空间分析

2027年全球大国桂电池装机量有望达到429.0GWh

市场规模将突破2000亿元

  如果按照封装形式来划分，锂电池可以分为方形、圆柱、软包三种形态，从技术角度看，三种形态的电池各有千秋，且各有劣势。

  近年在宁德时代和比亚迪等头部动力电池企业带动下，方形电池一直占据绝对主导地位，根据高工锂电，2023年国内动力电池中，方形、圆柱、软包的出货量占比分别为93.6%、3.4%、2.9%。

  但事实上，通过技术及数据分析，大圆柱电池在经济性、安全性和回收利用价值等方面都更具明显优势。比如在降本方面，46系列电芯体积变大，需要的电池单体数量下降，焊接配件相应减少，提高电池成组效率，简化BMS管理难度；而在性能方面，较大尺寸使得金属外壳占比降低、正负极活性材料的比例上升，能量密度提高；此外全极耳技术的应用，亦可缩短电子路径，降低电池内阻，减小充放电过程中的损耗，提升放电效率。

  可以说，几乎是特斯拉凭借一己之力，扛起了 “大圆柱电池” 技术及产业化崛起的大旗。

  纵观圆柱电池产业化进程，从1991年索尼公司发明首款商业化锂电池—18650圆柱电池起，到圆柱电池首次规模化应用电动汽车，就用了近17年时间。

  时间回拨到2008年，特斯拉首款豪华轿跑车 Roadster正式上市，其搭载的电池是松下生产的近7000颗圆柱电池，开创电动汽车应用圆柱电池的先河。

  此后，特斯拉与松下持续推进大圆柱电池产业化进程，到了2017年，特斯拉又与松下联合推出21700圆柱电池并搭载于Model 3中，该电池采用NCA+少量掺硅负极方案，单体容量较18650电池提升约50%。

  直到2020 年特斯拉在其 “电池日” 上正式公布了4680大圆柱电池这一创新产品。据介绍，4680电池是一种新型大圆柱电池，直径46毫米，高度80毫米。单体能量方面，特斯拉宣称4680电池是现有2170电池的五倍。特斯拉表示，相比2170电池组，4680电池组将使车辆的行驶里程提高16%。未来，随着电池材料和汽车设计的改进，将使续航里程净增加56%，生产成本下降54%。

  根据36氪报道，特斯拉的干法电极技术，不仅可以用在4680上，也是未来固态电池的终极生产方式。这一技术可以将整条产线缩短约100米，接近一个足球场的长度。有行业人士告诉36氪，正负极全部用干法制造，单瓦时的电芯价格可以节省2-3分钱。

  这是什么概念？当下方形磷酸铁锂电芯的最低报价为每瓦时0.32元，其中BOM成本与制造、人工等合计就要0.28-0.3元。特斯拉节省出来的部分，已经是大部分二线电池厂的利润所在。

  显然，这一产品一旦实现量产将为特斯拉构筑巨大的技术与成本优势。

  我们进一步分析数据会发现，4680大圆柱电池本质是电池结构的优化，能够做到大容量和高能量密度的同时，兼具散热佳、集成度高的优点，但对材料体系、生产工艺及设备都提出更高要求。相较于方形、软包封装，升级后的大圆柱电池在动力电池领域优势明确，主要体现在五个方面：

  首先，在安全性方面，大圆柱电池是目前几种主流电池形态中安全性最高的，因其应力均匀，散热性能好，电芯数量下降与无极耳设计等降低了电池的热管理难度，叠加泄压阀、集成结构件等技术增强了电池包的结构强度；

  再看性价比方面，由于工艺简单、高度标准化、在整包层面结构件减少、成组简单等因素，大圆柱电池在整体成本上具备一定优势；

  其次在续航方面，大圆柱电池的高安全上限使得其可以支持高镍三元、硅基负极等更为激进、更高能量密度的化学体系，据特斯拉数据，相比21700电池，4680电池的单体电芯容量提高5倍，续航提高16%；

  而在使用寿命方面，三元电芯虽然循环次数相对较少，但是因为高能量密度，能量吞吐量和日历寿命高，因此其在使用寿命上并不存在劣势；

  最后在快充方面，因为采用无极耳技术，缩短了电子电流在电池中的移动距离，从而大幅提高充电速度。业内人士分析指出基于大圆柱的高安全性