中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：全球鋰電芯的封裝形態(tài)變化是研究動(dòng)力電池發(fā)展史非常有意思的切入點(diǎn)。鋰電池行業(yè)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)30年的發(fā)展，全球封裝形態(tài)目前卻形成了各區(qū)域顯著不同的結(jié)果。
中國(guó)以綜合性更強(qiáng)的方形電池為主導(dǎo)、軟包和圓柱為輔，電芯總產(chǎn)能冠絕全球；美國(guó)車(chē)企則以圓柱和軟包為主，圓柱主要感謝特斯拉在美國(guó)有超過(guò)70%的市占率，而底特律汽車(chē)三大則堅(jiān)持能量密度更高的軟包；歐洲以軟包電芯為主導(dǎo)、方形次之，其中純電車(chē)型堅(jiān)持長(zhǎng)續(xù)航的軟包，德系車(chē)企對(duì)更符合車(chē)規(guī)級(jí)的方形則青睞有加。
有沒(méi)有想過(guò)，為什么是這樣？為什么全球不同國(guó)家選擇了不同的電池封裝技術(shù)路線？
不同路線各有優(yōu)劣，如今技術(shù)格局復(fù)盤(pán)下來(lái)很大程度要?dú)w因于歷史原因——?dú)v史時(shí)間軸上三種封裝形態(tài)的成熟度與創(chuàng)新加速度有所差別，因此也影響了各區(qū)域主機(jī)廠和電池廠在不同歷史節(jié)點(diǎn)對(duì)電池技術(shù)路線的決策。接下來(lái)讓我們歸根溯源來(lái)看鋰電池封裝形態(tài)的發(fā)展歷史。
2021年全球主要區(qū)域電芯封裝形態(tài)分布
本文包含以下內(nèi)容，閱讀需要30分鐘。
? 圓柱電池開(kāi)創(chuàng)者——索尼大法好
? 日本人內(nèi)卷——松下后來(lái)居上
? 美國(guó)特斯拉頂一把——吹過(guò)的牛逼都得實(shí)現(xiàn)
? 松下與特斯拉的蜜月期——廣場(chǎng)協(xié)議之后的活久見(jiàn)
? 軟包和方形電池的反擊——中韓登上舞臺(tái)
? 軟包電池快速占領(lǐng)全球市場(chǎng)三分之一
? 馬斯克口嫌體直，死磕圓柱電池做“大”對(duì)抗軟包
? “寧王”攜方形電池強(qiáng)勢(shì)崛起
? 中國(guó)特色的動(dòng)力電池發(fā)展路線
? 天下三分，4680或?qū)?lái)電池行業(yè)新變局
圓柱電池開(kāi)創(chuàng)者 索尼大法好
圓柱鋰電池歷史最為悠久、其采用的卷繞工藝也最為成熟，帶來(lái)了又便宜又安全的優(yōu)勢(shì)。圓柱電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以比喻為一個(gè)驢打滾，千張卷盤(pán)踞在外殼之內(nèi)，類(lèi)似滾同心圓的卷繞工藝相較疊片等其他工藝流程最為簡(jiǎn)潔，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，加工成本低廉，電芯產(chǎn)品一致性高，且圓柱單體間的空隙帶來(lái)了極佳的散熱性，安全系數(shù)高。追溯圓柱電池應(yīng)用歷史，早在1973年，世界上第一款移動(dòng)手機(jī)、美國(guó)摩托羅拉的DynaTAC 8000X就采用了6節(jié)圓柱形態(tài)的鎳鎘電池，但由于材料體系受限、充電耗時(shí)10小時(shí)只能通話(huà)30分鐘，因此研究者一直在探索新一代的鋰離子電池。
1980年牛津大學(xué)著名的“鋰電池之父”約翰·古德納夫（John Goodenough）及團(tuán)隊(duì)突破性發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰正極材料，這種鈷和鋰的金屬氧化物可以在4伏的電壓下支持半數(shù)的鋰離子脫出而不坍塌，是當(dāng)時(shí)性能遙遙領(lǐng)先的正極方案，但受限于負(fù)極采用鋰金屬的鋰枝晶和粉末化問(wèn)題，鋰電池一直沒(méi)有大規(guī)模商業(yè)化。
直至1991年，索尼發(fā)布了人類(lèi)歷史上第一個(gè)商用鋰離子電池，通過(guò)當(dāng)時(shí)已經(jīng)成熟且簡(jiǎn)潔的卷繞工藝形成了18650圓柱電芯，能量密度達(dá)到80Wh/kg，約為當(dāng)時(shí)鎳氫電池的2倍。這一發(fā)明背后起到?jīng)Q定性作用的是來(lái)自索尼的技術(shù)合作方旭化成公司的吉野彰（Akira Yoshino），他在1985年就開(kāi)創(chuàng)性的使用石墨代替鋰金屬作為負(fù)極，搭配來(lái)自古德納夫的鈷酸鋰正極，根本上改善了鋰電池的循環(huán)壽命問(wèn)題——圓柱鋼殼包裹鋰過(guò)渡金屬氧化物和石墨分別作為正負(fù)極材料的組合初具雛形，吉野彰也和古德納夫于2019年共同拿下諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
至于最后拍板直徑18mm、長(zhǎng)度65mm的圓柱電芯規(guī)格18650，則有一定偶然性，當(dāng)時(shí)這個(gè)電池最開(kāi)始是為了索尼自家的手持?jǐn)z像機(jī)量身打造，如果做成5號(hào)電池（14500）則容量不夠；做成2號(hào)電池（26500）則尺寸又太大，所以18650就這樣被“妥協(xié)”出來(lái)了。隨后，索尼這款18650鈷酸鋰電池被迅速用到全球隨身聽(tīng)、攝像機(jī)、相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦等各類(lèi)便攜設(shè)備中，1994年索尼成為最大筆記本生產(chǎn)商戴爾的電池供應(yīng)商。
早于1997年，索尼就與日產(chǎn)汽車(chē)進(jìn)行了車(chē)載鋰電池的合作，幫助日產(chǎn)制造出世界上第一輛使用圓柱鋰離子電池的純電車(chē)型Prairie Joy EV，續(xù)航可達(dá)200公里，最高時(shí)速120公里/小時(shí)，用于日本北極觀測(cè)科研任務(wù)。Prairie EV曾經(jīng)連續(xù)6年擔(dān)負(fù)日本國(guó)家北極考察隊(duì)從基地研究站到城鎮(zhèn)、機(jī)場(chǎng)的日常運(yùn)輸重任，且在沒(méi)有日產(chǎn)汽車(chē)提供技術(shù)支持或維護(hù)的情況下，未出現(xiàn)任何故障。但是由于高昂的BOM（Bill of Materials，物料清單）成本和充電基建投資強(qiáng)度，日產(chǎn)沒(méi)有信心把它投放到C端市場(chǎng)，僅僅限于車(chē)隊(duì)to B銷(xiāo)售，從1997年起向各個(gè)實(shí)體出售了大約30臺(tái)車(chē)。
可惜的是索尼隨后在戰(zhàn)略上否定了汽車(chē)動(dòng)力電池領(lǐng)域，直至2016年才重新正式宣布進(jìn)入車(chē)用鋰電池領(lǐng)域，錯(cuò)過(guò)了動(dòng)力鋰電池跑馬圈地的時(shí)代。由于智能手機(jī)時(shí)代以圓柱為主的索尼逐步落后于以ATL（寧德新能源科技有限公司）為代表的中國(guó)3C軟包電池廠商，索尼鋰電池業(yè)務(wù)陷入虧損，最終2016年底索尼將電池業(yè)務(wù)僅以11億人民幣價(jià)格出售給了村田，可謂起了大早、趕了晚集。
日本人內(nèi)卷 松下后來(lái)居上
索尼開(kāi)創(chuàng)了圓柱電池，但真正將其在動(dòng)力電池領(lǐng)域發(fā)揚(yáng)光大的則是他的老對(duì)手松下。松下緊隨索尼之后的1994年完成了對(duì)18650圓柱電池的開(kāi)發(fā)，并且積極進(jìn)入動(dòng)力電池界。相比于索尼與日產(chǎn)對(duì)純電車(chē)型的堅(jiān)持，松下更具產(chǎn)業(yè)化角度的實(shí)用主義戰(zhàn)略眼光，選擇了過(guò)渡形態(tài)的油電混合動(dòng)力路線進(jìn)行彎道超車(chē)——與混動(dòng)鼻祖豐田公司結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴，1996年松下和豐田成立合資電池公司Primearth EV Energy (PEVE)。
隨后豐田于1997年推出了世界上第一個(gè)真正意義上大規(guī)模生產(chǎn)的混合動(dòng)力車(chē)款豐田普銳斯Prius Hybrid，混合油電雙引擎與行星齒輪系統(tǒng)后搭載了松下1.73kWh的圓柱鎳氫電池，鎳氫當(dāng)時(shí)較鋰離子電池更具穩(wěn)定性。Prius這款車(chē)平均油耗僅為3.6L/100km，大幅低于當(dāng)時(shí)油車(chē)新款8L/100km的油耗，油耗表現(xiàn)出眾，因此盡管外觀設(shè)計(jì)保守平庸、但仍在歐美市場(chǎng)獲得了不錯(cuò)的接受度，最終Prius一代全球銷(xiāo)量突破了12萬(wàn)輛。但由于Prius一代近17000美金的定價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法覆蓋其約32000美金的BOM成本，這款一代車(chē)最終于2003年停產(chǎn)。
美中不足的是混動(dòng)車(chē)型Prius一代良好的出貨量并沒(méi)有幫助松下站穩(wěn)動(dòng)力電池龍頭地位，一是因?yàn)榛靹?dòng)車(chē)型畢竟電池包帶電量較低、單車(chē)不足2度電，12萬(wàn)臺(tái)累計(jì)出貨也僅有200MWh；二是因?yàn)榛靹?dòng)產(chǎn)品多繼承自油車(chē)平臺(tái)，要求電池包能靈活設(shè)計(jì)來(lái)更好的匹配“油改電”后受限的車(chē)身空間，但圓柱電芯相對(duì)固定的尺寸標(biāo)準(zhǔn)和矩陣式排列方式難以滿(mǎn)足對(duì)電池包規(guī)格和體積進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)的要求，這也為后來(lái)軟包和方形電芯的崛起埋下了伏筆。
期間松下也在努力嘗試聯(lián)同豐田積極推出純電車(chē)型，1997年同年松下圓柱鎳氫電芯也裝機(jī)了豐田純電SUV車(chē)型RAV4 EV，電池容量為27kWh，滿(mǎn)電的續(xù)航里程可達(dá)190km。但這款純電車(chē)型與日產(chǎn)當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)的情形類(lèi)似，市場(chǎng)反響較差，僅售出1484輛、且其中只有328輛賣(mài)給了C端消費(fèi)者，大頭只能被租賃公司吃下。直到2003年RAV4 EV純電車(chē)型停產(chǎn)，豐田重新把戰(zhàn)略聚焦回混合動(dòng)力車(chē)型上。但在松下角度如何進(jìn)一步推動(dòng)車(chē)載電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)仍舊是一個(gè)難題。
所幸松下在2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)整合機(jī)會(huì)，最終斥資46億美金對(duì)日本同行三洋電機(jī)進(jìn)行了控股權(quán)收購(gòu)。三洋電機(jī)自1995年研發(fā)鋁殼方形電芯后也兼具了18650圓柱電芯技術(shù)，當(dāng)時(shí)位居鋰電池份額世界第一，并且方形電芯相較圓柱電芯擁有高成組效率和空間靈活性、更適合對(duì)空間利用率要求高的混動(dòng)車(chē)型，這也幫助三洋成功從松下手里拿下了豐田普銳斯二代新車(chē)型。松下也憑借這項(xiàng)收購(gòu)成為了全球最大鋰電池供應(yīng)商、也重新?lián)尰亓素S田的訂單。但命運(yùn)的齒輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，這筆交易背后還藏著個(gè)更大的禮物——三洋電機(jī)正是特斯拉最初選定的鋰電池供應(yīng)商。
美國(guó)特斯拉頂一把 吹過(guò)的牛X都要實(shí)現(xiàn)
特斯拉及其創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)與圓柱電池的結(jié)緣由來(lái)已久。
2003年，特斯拉最早的創(chuàng)始人硅谷企業(yè)家馬丁·埃伯哈德接觸到了從通用EV-1鉛酸電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)出來(lái)的湯姆蓋奇和他的AC Propulsion公司，當(dāng)時(shí)他的第一款鉛酸原型車(chē)T-zero已經(jīng)可以做到百公里加速4.9秒、但續(xù)航只有130公里。于是以埃伯哈德以15萬(wàn)美金注資為交換來(lái)委托AC Propulsion進(jìn)行鋰離子電池版本車(chē)型的開(kāi)發(fā)并開(kāi)放給他技術(shù)授權(quán)。開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是研究如何使用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成18650圓柱鋰電池，做過(guò)電子閱讀器創(chuàng)業(yè)的埃伯哈德當(dāng)時(shí)已經(jīng)體會(huì)到18650是當(dāng)時(shí)條件下品質(zhì)最好、價(jià)格最便宜的電池，但難點(diǎn)是做到純電長(zhǎng)續(xù)航需要在電池組中使用成千上萬(wàn)個(gè)這樣的小圓柱電池，電池容量相當(dāng)于之前日產(chǎn)、豐田純電車(chē)型的一倍以上。
馬丁·埃伯哈德做完調(diào)研工作后，于2003年7月成立了特斯拉公司。同年9月AC Propulsion在委托下完成了T-zero鋰電版原型車(chē)的開(kāi)發(fā)，搭載了數(shù)千塊筆記本電腦上的18650電池，性能上百公里加速達(dá)到了3.6秒、同時(shí)續(xù)航大幅增加到了480公里，驗(yàn)證了大量小圓柱電池用于長(zhǎng)續(xù)航純電車(chē)的可行性。
隨后就是大家都知道的，特斯拉公司在2004年3月經(jīng)AC Propulsion介紹、獲得了馬斯克640萬(wàn)美金的注資，馬斯克也拉入了他投資的另一家計(jì)劃用鋰離子電池制造電動(dòng)車(chē)的創(chuàng)始人JB.施特勞貝爾加入特斯拉作為聯(lián)創(chuàng)與CTO。值得一提的是電池專(zhuān)家施特勞貝爾從大學(xué)期間就在嘗試打造電動(dòng)車(chē)、也同樣對(duì)大量串聯(lián)上萬(wàn)塊鋰電池裝車(chē)有著構(gòu)想，情投意合的特斯拉創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)就此組建起來(lái)。
但對(duì)于如此大容量的電池組，T-zero終歸只完成了原理驗(yàn)證，真正的挑戰(zhàn)在于量產(chǎn)后的可靠性和安全性，即便18650已經(jīng)是當(dāng)時(shí)量產(chǎn)最成熟、批次一致性最高的電池產(chǎn)品，但畢竟采用的電芯數(shù)量過(guò)多（一代roadster最后確定為6800個(gè)電芯、重量450公斤）由此將大大增加單體電芯出現(xiàn)問(wèn)題后導(dǎo)致整個(gè)電池包燃爆的隱患，這要求BMS（電池管理系統(tǒng)）及熱管理系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)、控制、均衡到每個(gè)單體小電芯的安全狀態(tài)。
因此當(dāng)2004年啟動(dòng)量產(chǎn)后特斯拉團(tuán)隊(duì)就找到三洋、松下、索尼等成本領(lǐng)先的日本圓柱電池廠商要求采用現(xiàn)成筆記本電腦電池協(xié)助設(shè)計(jì)這套極具創(chuàng)新性、難度較大的電池包及配套熱管理方案時(shí)，都被以安全問(wèn)題拒絕了，不死心的特斯拉只能回去自己設(shè)計(jì)pack方案。
特斯拉也并非沒(méi)有去嘗試新興的單體電芯容量更大、使用數(shù)量更少的軟包和方形電芯技術(shù)方案，當(dāng)時(shí)特斯拉電池技術(shù)總監(jiān)凱爾蒂測(cè)試了市面上超過(guò)300種電池，但圓柱方案由于電池單體能量小、制造成本最低且良率最高，且圓柱相間留有安全孔隙，散熱性好，在當(dāng)時(shí)是單體出現(xiàn)問(wèn)題不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成較大損害的唯一電芯方案。最終特斯拉還是堅(jiān)持了技術(shù)更成熟的小圓柱電池路線，堅(jiān)持認(rèn)為電池成本、量產(chǎn)的良品率和安全性才是動(dòng)力電池第一性原理，串并聯(lián)帶來(lái)的軟件和工程問(wèn)題再難也要不惜代價(jià)攻克。
于是終于在2006年特斯拉技術(shù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地完成了其獨(dú)特BMS（電池管理系統(tǒng)）和冷卻方案的研發(fā)。尤其是其BMS的技術(shù)復(fù)雜度和難度極強(qiáng)，BMS能夠在將近7000個(gè)小電芯串并聯(lián)狀態(tài)下精準(zhǔn)檢測(cè)和控制每個(gè)小電芯的電壓和充放電電流狀態(tài)。
2006年8月特斯拉完成的電池系統(tǒng)技術(shù)白皮書(shū)及其中披露自行組裝的第一代roadster電池包
松下與特斯拉的蜜月期 廣場(chǎng)協(xié)議之后的活久見(jiàn)
而這套熱管理方案最終也獲得了三洋的認(rèn)可，2008年特斯拉和剛收購(gòu)三洋的松下正式開(kāi)展電池供應(yīng)合作（雖然松下仍然不夠信任，要求特斯拉不能對(duì)外公開(kāi)宣傳電池包來(lái)自松下、出現(xiàn)安全問(wèn)題概不負(fù)責(zé)...），最終到2008年底完成了147臺(tái)roadster的交付。
雖然roadster截至2012年停產(chǎn)生命周期不過(guò)賣(mài)了2000多輛，但由此特斯拉和松下開(kāi)啟了基于電動(dòng)車(chē)發(fā)展愿景的長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作，2010年松下在特斯拉IPO時(shí)背著40億美金虧損仍然堅(jiān)決投資3000萬(wàn)美金成為股東，2011年為了保障model S的生產(chǎn)、特斯拉和松下簽訂了四年6.4億顆18650電芯的供應(yīng)協(xié)議（接近10萬(wàn)輛的電池裝車(chē)），13年續(xù)簽至18億顆、訂單價(jià)值70億美金，自此開(kāi)創(chuàng)了特斯拉推動(dòng)松下圓柱電池舍命狂奔的時(shí)代。
2012年面向大眾市場(chǎng)的豪華轎車(chē)model S正式上線，裝載了7104節(jié)松下18650電池，電池容量85kWh、續(xù)航里程483km，是當(dāng)時(shí)純電車(chē)?yán)m(xù)航長(zhǎng)度之最；并且得益于圓柱電池鋼殼結(jié)構(gòu)耐高內(nèi)壓的強(qiáng)束縛性，率先應(yīng)用了能量密度更高的鎳鈷鋁（NCA）鋰電池，單電芯能量密度達(dá)到了245Wh/kg，電池包重量和體積得到了進(jìn)一步優(yōu)化。最終model S大獲成功，2015年便達(dá)到5萬(wàn)輛銷(xiāo)量、成為全球電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量冠軍。
2015年特斯拉又一鼓作氣推出了豪華SUV車(chē)型model X，電池容量擴(kuò)大到100kWh、8256節(jié)18650松下NCA電池組成，續(xù)航565km。model X也同樣于2017年銷(xiāo)量突破5萬(wàn)輛。
可以說(shuō)在當(dāng)時(shí)，采用小容量圓柱電池串聯(lián)是特斯拉比業(yè)內(nèi)其他公司更快速地（2012年）能夠以低成本、高良率量產(chǎn)出大容量電池組來(lái)?yè)屨际袌?chǎng)、鞏固領(lǐng)先位置的核心原因，隨后直至2016年通用汽車(chē)才在Bolt車(chē)型上推出了60kWh的大容量軟包電池組。
特斯拉2009-2017年主要車(chē)型銷(xiāo)量
松下則憑借獨(dú)家供應(yīng)18650給特斯拉model S和X兩款車(chē)型，2014年實(shí)現(xiàn)2.7GWh動(dòng)力電池出貨、其中特斯拉圓柱電池就出了2.6GWh，15年、16年分別達(dá)到4.5GWh和7.2GWh，松下成功從2012年至2016年連續(xù)五年霸榜全球動(dòng)力電池裝機(jī)量第一（直至2017年被寧王超越）。
這段時(shí)間是松下與特斯拉的蜜月期，松下甚至在2014年參與了特斯拉在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州超級(jí)工廠Gigafactory投資額50億美金中16億美金的出資，2012年上任協(xié)助松下集團(tuán)實(shí)現(xiàn)扭虧的新任社長(zhǎng)津賀一宏甚至還多次對(duì)外表示老邁的松下需要變化，要多多“use Elon's thinking”。
海外電動(dòng)乘用車(chē)市場(chǎng)電池企業(yè)裝機(jī)量（Gwh）和海外電動(dòng)乘用車(chē)市場(chǎng)電池企業(yè)裝機(jī)量占比
軟包和方形電池的反擊 中韓登上舞臺(tái)
但松下憑借18650圓柱電池走上巔峰的背后，風(fēng)險(xiǎn)已然開(kāi)始暗流涌動(dòng)。意圖掀起波瀾的正是曾被特斯拉pass過(guò)的軟包和方形電池，背后的韓國(guó)和中國(guó)的電池廠商們正在登上舞臺(tái)，瞄準(zhǔn)的正是圓柱電池單體容量小帶來(lái)的成組效率低、成組能量密度損失大、BMS要求過(guò)高等廣大車(chē)企痛點(diǎn)。
2010年-2021年間，在軟包和方形電芯通過(guò)持續(xù)工程化改進(jìn)、做大單體容量，持續(xù)縮小與圓柱電芯在單體能量密度上的差距：其中軟包電池實(shí)現(xiàn)了能量密度上對(duì)圓柱的反超，2010年起也完成了暢銷(xiāo)量產(chǎn)車(chē)型的裝機(jī)驗(yàn)證，軟包成熟度相較特斯拉創(chuàng)業(yè)初期大幅提升；而與圓柱同樣采用卷繞工藝為主、成本較低的方形電池在短板能量密度上的改善幅度則更為巨大。相比之下，圓柱的性能發(fā)展曲線的斜率在很長(zhǎng)一段時(shí)間放緩了，性能優(yōu)勢(shì)慢慢不再突出，成本差距也在大幅縮小。
2010年-2021年間方形、軟包、圓柱電芯的單體容量和能量密度變化
2005年-2017年間方形、軟包、圓柱鋰電池成本變化
與此對(duì)應(yīng)的是，圓柱電池在全球范圍市場(chǎng)份額陷于停滯狀態(tài)?？梢哉f(shuō)，18650小圓柱給了特斯拉在特定階段技術(shù)領(lǐng)先的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，卻面臨了其他技術(shù)路線快速進(jìn)步帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈上的孤立無(wú)援，軟包和方形電池正在全球攻城略地。
2010年-2021年間圓柱cylindrical，方形prismatic，軟包pouch全球份額的變化（未知部分主要為中國(guó)市場(chǎng)、方形為主）
軟包電池快速占領(lǐng)全球市場(chǎng)三分之一
我們先來(lái)看軟包電池，軟包動(dòng)力電池的發(fā)展最早由日本AESC以及韓國(guó)LG化學(xué)推動(dòng)。1994年貝爾實(shí)驗(yàn)室為了繞開(kāi)索尼圓柱專(zhuān)利而發(fā)明了軟包電池，最初用于3C領(lǐng)域，于2007年日產(chǎn)和日本電氣合資電池公司AESC把用于手機(jī)軟包電池打造成符合車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的大軟包。
軟包電池采用了不同于卷繞的疊片工藝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由“正極片-隔膜-負(fù)極片”通過(guò)Z字型依次緊密層疊起來(lái)、設(shè)計(jì)靈活并減少了邊角處空間浪費(fèi)，外部用輕量化鋁塑膜封裝、替代了鋼殼鋁殼，兩者都增加了軟包在能量密度上的優(yōu)勢(shì)。隨著軟包電池技術(shù)的不斷成熟很快憑借高能量密度、體積形狀靈活多變帶來(lái)的高整車(chē)適配性?xún)?yōu)勢(shì)，獲得了歐美主流傳統(tǒng)車(chē)企的偏愛(ài)。
2010年日產(chǎn)推出了裝載AESC 24kwh軟包電池的純電車(chē)型聆風(fēng)Leaf，事實(shí)上是全球真正意義上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的純電動(dòng)汽車(chē)，這款緊湊型純電A級(jí)車(chē)起售價(jià)僅3萬(wàn)美金、是2年后model S起售價(jià)不到一半，面向大眾市場(chǎng)一經(jīng)推出大受歡迎，至2014年累計(jì)銷(xiāo)量10萬(wàn)輛、至15年累計(jì)超20萬(wàn)輛，一直銷(xiāo)售至今銷(xiāo)量突破100萬(wàn)輛，建立了軟包很好的驗(yàn)證和示范效應(yīng)。但AESC由于配套日產(chǎn)、缺乏競(jìng)爭(zhēng)、成本較高，并且錯(cuò)誤押注了低能量密度的過(guò)渡路線錳酸鋰，盡管抱著日產(chǎn)Leaf大單品的巨大出貨量，卻未能完成軟包的市場(chǎng)化供應(yīng)。
LG化學(xué)是真正將軟包電池推向歐美市場(chǎng)大規(guī)模運(yùn)用的廠商，LG化學(xué)緊隨AESC其后也于2010年完成軟包電池的量產(chǎn)，研發(fā)出了空間更緊湊的世界第一款階梯式和六角形的軟包電池，并率先運(yùn)用上了殺手锏——高能量密度的鎳鈷錳（NCM532）鋰電池與走圓柱路線的松下NCA進(jìn)行對(duì)標(biāo)，2010年后拿下了整個(gè)底特律三大包括通用第一款量產(chǎn)的增程車(chē)型雪佛蘭Volt和純電SUV車(chē)型Bolt、福特的?？怂闺妱?dòng)版、克萊斯勒大捷龍電動(dòng)版，以及在歐洲暢銷(xiāo)的韓國(guó)現(xiàn)代起亞的首批電動(dòng)車(chē)型Avante和Forte。
2014年，AESC和LG化學(xué)紛紛擠進(jìn)動(dòng)力電池廠商全球前三，全球軟包份額達(dá)到了33%。2015年后LG化學(xué)乘勝追擊，在2017年日產(chǎn)決定止損剝離AESC后（最后買(mǎi)家是中國(guó)遠(yuǎn)景動(dòng)力）搶奪下了日產(chǎn)Leaf和雷諾Zoe的訂單，又拿下了大眾、戴姆勒、沃爾沃等核心歐洲汽車(chē)集團(tuán)定點(diǎn)，成為軟包電池領(lǐng)域龍頭，韓國(guó)小老弟SKI也通過(guò)軟包路線拿下諸多主機(jī)廠二供角色。
細(xì)究軟包快速發(fā)展的背后原因，一是傳統(tǒng)燃油車(chē)企與當(dāng)時(shí)發(fā)展初期毫無(wú)包袱的特斯拉不同，早期大多是采取兼容的車(chē)型開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)做純電或混動(dòng)車(chē)型的思路，以圖縮小成本、縮短開(kāi)發(fā)周期，因此對(duì)于電池包對(duì)原有底盤(pán)的適配靈活性要求極高，同時(shí)也缺乏BMS軟件開(kāi)發(fā)能力，成組難、管理技術(shù)復(fù)雜的圓柱電池天然不適配他們?cè)V求，而軟包電池的厚度、形狀等可以根據(jù)客戶(hù)需求進(jìn)行定制，就此脫穎而出；二是以底特律三大——通用、福特、克萊斯勒為代表的美國(guó)燃油車(chē)企最看重電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程，電動(dòng)車(chē)發(fā)展思路上早期更偏向于與主力燃油產(chǎn)品錯(cuò)位的高端市場(chǎng)，因此從一開(kāi)始就選擇了能量密度最高的軟包電池；而歐洲也類(lèi)似，發(fā)展到2020年其面向市場(chǎng)銷(xiāo)量前20的車(chē)型中出現(xiàn)了高達(dá)15款選擇搭載了軟包電池。
馬斯克口嫌體直 死磕圓柱電池做“大”對(duì)抗軟包
但軟包電池同樣存在著難以忽略的劣勢(shì)，便是復(fù)雜疊片工藝帶來(lái)的低生產(chǎn)效率、高成本和低良率（LGC歐洲工廠一度低于90%），低一致性使得高能量密度的大單體電池在不同溫度下熱耗率不同、進(jìn)而有在內(nèi)部形成"熱點(diǎn)"引發(fā)壓力和溫度的熱失控，而輕量化鋁塑膜無(wú)法阻止熱擴(kuò)散，產(chǎn)生燃爆風(fēng)險(xiǎn)。
隨著軟包電池逐步成為歐美傳統(tǒng)車(chē)企宣傳中引以為豪的更終極電池技術(shù)，馬斯克抓住安全性這點(diǎn)在推特上多次發(fā)起“樸素的商戰(zhàn)”對(duì)軟包進(jìn)行抨擊，宣稱(chēng)大容量的單體軟包電芯加劇了熱失控問(wèn)題。而LG化學(xué)同年發(fā)生的巨額召回賠償事件也印證了這一風(fēng)險(xiǎn)的存在，21年3月LG化學(xué)召回了發(fā)生了15起著火事故的現(xiàn)代Kona車(chē)型7.6萬(wàn)輛、LG賠償56億元人民幣，8月又召回了出現(xiàn)過(guò)10起著火事故的雪佛蘭Bolt車(chē)型14萬(wàn)輛、LG賠償19億美金。受此影響，近年來(lái)軟包電池在全球份額也發(fā)生了停滯。
馬斯克在推特“商戰(zhàn)”以熱失控問(wèn)題為由堅(jiān)決抨擊應(yīng)用大軟包單體電芯
盡管馬斯克口頭上在奮力抨擊軟包電池做大容量犧牲安全性的弊端，但身體上是誠(chéng)實(shí)的、積極擁抱了提升單體電芯容量的趨勢(shì)。隨著18650圓柱電池單體2.2-3.6Ah容量在能量密度上處于落后階段，于是2017年特斯拉推出的更為平價(jià)版的model 3上裝載了松下率先研發(fā)的21700圓柱電芯，初代容量便提升到了4.8Ah、并往5.3Ah發(fā)展，并且倚仗圓柱更強(qiáng)的鋼殼束縛力、負(fù)極石墨摻雜了高比容量、高膨脹率的硅氧材料，相比18650電池松下21700提高了約20%能量密度，并且電池包所需電芯數(shù)量減少至4416顆，大幅減少了pack成組難度和所需附件數(shù)量、成本也隨之下降9%。
隨著model 3在2021年出貨量歷史性地突破50萬(wàn)輛，而前一年推出的平價(jià)SUV車(chē)型model Y也于2021年銷(xiāo)量急速突破40萬(wàn)輛，21年Q4公司EBITDA margin達(dá)到20%，優(yōu)秀的財(cái)務(wù)模型帶來(lái)更高的研發(fā)投入空間，馬斯克也在持續(xù)引領(lǐng)特斯拉不停地推進(jìn)圓柱電池技術(shù)往“更大”方向的發(fā)展，2021年同年特斯拉更進(jìn)一步推出自研自產(chǎn)的4680電池技術(shù)來(lái)追趕軟包電池。4680單體容量達(dá)到30Ah，電池包所需電芯數(shù)量進(jìn)一步減少至960個(gè)，同時(shí)4680努力把圓柱適配的材料體系挖掘到極致、大膽運(yùn)用了9系高鎳正極和更高含量的硅氧負(fù)極，單體能量密度可達(dá)300Wh/kg、較2170進(jìn)一步提升10%，成本預(yù)計(jì)能下降14%。隨著4680在全極耳成型、匯流盤(pán)焊接等工藝環(huán)節(jié)良率的提升，預(yù)計(jì)4680大圓柱將于2024年完成皮卡車(chē)型Cybertruck的裝車(chē)交付，預(yù)測(cè)電池包容量可達(dá)232kWh，目前這款皮卡最新預(yù)定量已經(jīng)突破了恐怖的200萬(wàn)輛。
“寧王”攜方形電池強(qiáng)勢(shì)崛起
但特斯拉勢(shì)如破竹的背后，曾經(jīng)深度綁定的松下卻因產(chǎn)能規(guī)劃保守而丟失了全球獨(dú)家供應(yīng)商的地位，2020年特斯拉為了保障上海超級(jí)工廠電池供應(yīng)正式引入新供應(yīng)商LG化學(xué)和寧德時(shí)代，由LGC開(kāi)發(fā)8系高鎳三元的21700圓柱電池供應(yīng)長(zhǎng)續(xù)航版model 3（仍然對(duì)LGC拳頭產(chǎn)品軟包抱有敵意），并由寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)方形磷酸鐵鋰電池供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)版model 3。特斯拉終于在堅(jiān)持圓柱十幾年后首次擁抱了方形電芯，背后不能忽視的便是中國(guó)方形電池技術(shù)路線的強(qiáng)勢(shì)崛起。
鋁殼方形電池最早由三洋電機(jī)于1995年發(fā)明，由于鋁殼重量較鋼殼更輕，且形狀規(guī)整、電池包空間利用率高，逐步在手機(jī)、筆記本電腦等3C領(lǐng)域采用來(lái)替代圓柱，但后因智能手機(jī)對(duì)于輕薄化的極致需求又被ATL等軟包公司逐步取代。三洋被松下收購(gòu)后，方形電池技術(shù)除了小規(guī)模供應(yīng)豐田、大眾、福特的混動(dòng)車(chē)型后便被松下束之高閣，專(zhuān)注綁定特斯拉圓柱路線。
真正推動(dòng)方形電池在對(duì)動(dòng)力電池大規(guī)模應(yīng)用的來(lái)自三星SDI。SDI從1999年起就在方形電池領(lǐng)域深耕，敏銳地洞察到動(dòng)力電池領(lǐng)域在長(zhǎng)期角度輕薄化與高能量要讓位于標(biāo)準(zhǔn)化和成本，而這正好與嚴(yán)謹(jǐn)老成、追求車(chē)規(guī)化到極致的德系車(chē)企不謀而合。于是三星SDI在2008年抓住了寶馬在全球考察動(dòng)力電池方案的機(jī)遇，與寶馬核心tier 1博世合資成立電池公司SB Limotive，共同在2009年推出了搭載三星SDI方形電池的純電車(chē)型寶馬Megacity，而這正是日后寶馬主力電動(dòng)車(chē)型i3的原型，寶馬集團(tuán)研發(fā)主管傅樂(lè)希也明確表示過(guò)“方形電池結(jié)構(gòu)緊湊而且不容易受外力損壞是選擇方形電池的主要原因”。
隨后的寶馬i8插混跑車(chē)、iX系列插混SUV、Active插混MPV均選擇了設(shè)計(jì)與軟包同樣靈活且標(biāo)準(zhǔn)化更高的三星SDI方形電芯。借著寶馬SDI自此進(jìn)入了德國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈，后又與德系的大眾、奧迪、保時(shí)捷等達(dá)成了定點(diǎn)車(chē)型合作。
但此時(shí)方形電池仍然在世界范圍不是主流方案，直至2015年三星SDI也僅憑著寶馬i3出貨了0.5GWh，改善單體能量而做大電芯同樣帶來(lái)了一致性的工程難題，A123和三菱LEJ等方形電池廠商甚至出現(xiàn)了大規(guī)模召回危機(jī)；而將方形電池帶上巔峰的正是以寧德時(shí)代為代表的中國(guó)電池廠，而引路人仍是寶馬。
2011年寶馬在中國(guó)的合資企業(yè)華晨寶馬正在考慮為純電SUV車(chē)型“之諾1E”和寶馬5系插混車(chē)型尋找本土動(dòng)力電池供應(yīng)商，在與國(guó)內(nèi)一家電池廠合作告吹后找到了彼時(shí)剛剛從ATL獨(dú)立出來(lái)的寧德時(shí)代，而寧德時(shí)代接過(guò)了這一挑戰(zhàn)性極高的任務(wù)，拿到了寶馬標(biāo)注著各種需求與參數(shù)的800頁(yè)電池技術(shù)文檔，與寶馬駐廠2年多的工程師吃透了方形電池技術(shù)，最終于2013年成為了寶馬國(guó)內(nèi)電池供應(yīng)商。
寧德時(shí)代有了寶馬背書(shū)后，國(guó)內(nèi)眾多國(guó)產(chǎn)“油改電”車(chē)企也看中了方形電池的易用性，并且方形硬殼成組效率天然優(yōu)于圓柱和軟包、隨著其在善于工程化的中國(guó)電芯廠手里大幅提升良率后，單體電池容量從SDI的僅60-94AH提升到國(guó)內(nèi)200-280AH，方形電池系統(tǒng)能量密度劣勢(shì)在慢慢追上。于是寧德時(shí)代手里上汽、廣汽、北汽、吉利、長(zhǎng)安、東風(fēng)等眾多國(guó)產(chǎn)車(chē)企訂單接踵而至，化身“寧王”在2017年起奪下了松下霸占多年的全球動(dòng)力電池龍頭位置。
自此，走大容量電芯的方殼路線在國(guó)內(nèi)開(kāi)啟了“狂飆”。
中國(guó)特色的動(dòng)力電池發(fā)展路線
中國(guó)的鋰電發(fā)展充分展現(xiàn)了“彎道超車(chē)”的特色。
國(guó)內(nèi)新能源市場(chǎng)在早期的發(fā)展不同于國(guó)外由特斯拉原創(chuàng)性的造車(chē)新勢(shì)力引導(dǎo)，中國(guó)新能源汽車(chē)的崛起源自最初的公交大巴，它們的高電耗（每次行駛需要消耗200至300度電）推動(dòng)了這一領(lǐng)域的飛速發(fā)展。早期來(lái)看，中國(guó)企業(yè)并非未嘗試過(guò)圓柱電池，看到特斯拉應(yīng)用18650成功后，中國(guó)企業(yè)也迅速跟進(jìn)，2012年，力神率先將18650電池用于江淮iEV2，數(shù)量雖然僅100輛，但卻展現(xiàn)當(dāng)時(shí)力神的決心。2014年，康迪開(kāi)始采用該系列產(chǎn)品，隨后2015年，江淮iEV5型號(hào)開(kāi)始了正式的大規(guī)模應(yīng)用。
同一期間，比克也在嘗試將18650電池用于汽車(chē)領(lǐng)域，2010年，比克與東風(fēng)合作，為臺(tái)灣花博會(huì)提供配套。同年，與北汽福田合作，發(fā)布了北京新能源出租車(chē)。2014年，比克實(shí)現(xiàn)了2.4Ah圓柱18650電池的量產(chǎn)。這期間，隨著中國(guó)新能源汽車(chē)的崛起，2014年海外電芯廠三星SDI在西安建廠，也選擇了18650電池。次年，開(kāi)始向江淮供應(yīng)電池。特斯拉采用21700電池后，中國(guó)企業(yè)迅速開(kāi)始引入這一型號(hào)。2017年，力神率先量產(chǎn)21700電池，用于一款純電動(dòng)物流車(chē)，但不同于特斯拉完全基于自己電動(dòng)化平臺(tái)，中國(guó)主機(jī)廠依然基于其油車(chē)平臺(tái)，力神在向國(guó)內(nèi)主機(jī)廠推銷(xiāo)21700電池的路徑上并不順利。同期，國(guó)軒高科等企業(yè)開(kāi)發(fā)了32131、32135尺寸的15Ah磷酸鐵鋰圓柱電池，目前，這些32mm直徑產(chǎn)品依然運(yùn)用于北汽、江淮、奇瑞等部分小型汽車(chē)。但某一個(gè)電池尺寸是否能成為行業(yè)的標(biāo)桿及標(biāo)準(zhǔn)，歸根結(jié)底取決于其配套車(chē)型是否能受到消費(fèi)者青睞，最后，32mm直徑的圓柱電池因終端銷(xiāo)售不及預(yù)期，因此并沒(méi)有形成大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。
歸根結(jié)底，圓柱電池的單體數(shù)量龐大，使得BMS系統(tǒng)變得復(fù)雜困難，當(dāng)時(shí)的中國(guó)主機(jī)廠不敢輕易使用，再加上軟包電池則因其品控一直未能得到很好的解決，無(wú)法大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。方形電池因其規(guī)整的外形、高單體容量和有效的空間利用率慢慢的成為了中國(guó)主機(jī)廠青睞的主流方向。并且，值得注意的是當(dāng)時(shí)補(bǔ)貼政策主要圍繞電池的能量密度，對(duì)電池能量密度的具體要求為：純電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg，對(duì)高于120Wh/kg的按1.1倍給予補(bǔ)貼。非快充類(lèi)純電動(dòng)客車(chē)電池系統(tǒng)能量密度要高于85Wh/kg。專(zhuān)用車(chē)裝載動(dòng)力電池系統(tǒng)質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg，當(dāng)年的電池企業(yè)想通過(guò)正常的化學(xué)材料體系發(fā)展，是異常艱難的，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化更具備性?xún)r(jià)比，方形電池因?yàn)轶w積更容易做的更大，容易實(shí)現(xiàn)更高的能量密度， 因此隨著國(guó)家補(bǔ)貼對(duì)于能量密度要求的不斷提升，促使了中國(guó)動(dòng)力電池公司鉆研方形電池生產(chǎn)獨(dú)特的特色，頭部電池廠均走上了電芯尺寸結(jié)構(gòu)優(yōu)化的道路上，當(dāng)然這也造成了當(dāng)時(shí)三元與磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)格局徹底轉(zhuǎn)換，三元電池市場(chǎng)在2017年占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了磷酸鐵鋰電池。
2016年底，新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策首次提出以電池能量密度為參考指標(biāo)，密度設(shè)最低門(mén)檻，密度越高補(bǔ)貼越多
雖然早在2012年，德國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)VDA就已經(jīng)推出了動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，去幫助主機(jī)廠在不同車(chē)型中使用相同類(lèi)型的電池，從而提高電動(dòng)汽車(chē)的可充電電池的通用性和可替代性，但實(shí)際上中國(guó)主機(jī)廠對(duì)于續(xù)航的追求，傳統(tǒng)方形電池的VDA尺寸已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足中國(guó)主機(jī)廠需求，倒逼電芯廠去突破VDA的尺寸，從2017年開(kāi)始，隨著補(bǔ)貼政策的落實(shí)，中國(guó)的方形電池實(shí)際已經(jīng)突破了VDA標(biāo)準(zhǔn)尺寸。這一年開(kāi)始，中國(guó)新能源領(lǐng)域方形電池在全球開(kāi)始獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的崛起已經(jīng)勢(shì)不可擋。
在這幾方面的推動(dòng)下，中國(guó)市場(chǎng)在圍繞方形電池的整體產(chǎn)業(yè)鏈在過(guò)去實(shí)現(xiàn)了非常大的躍進(jìn)。比如后期比亞迪刀片電池把單個(gè)電芯寬度近乎極限的拉長(zhǎng)，厚度做薄，然后直接把電芯放在整個(gè)PACK里面進(jìn)行安裝，盡可能簡(jiǎn)化模組，這點(diǎn)從2008年其發(fā)布的，F(xiàn)3DM電池尺寸是356*100*28，到中期的VDA EV電池尺寸達(dá)到173*115*45，乃至20年的960*90*13.5型號(hào)既能看出，或者通過(guò)寧德時(shí)代在19年所發(fā)布的的NCM811電芯尺寸達(dá)到了驚人的79*148*103，是友商3倍的厚度有著異曲同工之妙，也能看到中國(guó)電芯廠在電池端的形態(tài)變化上雖百花齊放，但仍然可見(jiàn)流向。在這個(gè)思路的延展下，2019年后，比亞迪推出了刀片電池、寧德時(shí)代推出了搭載麒麟電池的CTP 3.0結(jié)構(gòu)。
天下三分 4680或?qū)?lái)電池行業(yè)新變局
雖然方形電池目前是電池企業(yè)最主流的選擇，但其自身性能短板也很明顯。由于方形電池可以根據(jù)產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行定制化生產(chǎn)，所以市場(chǎng)上有成千上萬(wàn)種型號(hào)，而正因?yàn)樾吞?hào)太多，工藝很難統(tǒng)一。方形電池在普通的電子產(chǎn)品上使用沒(méi)有問(wèn)題，但用于需要多只串、并聯(lián)的大型動(dòng)力電池，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)線生產(chǎn)的圓柱形鋰電池，方形電池的生產(chǎn)自動(dòng)化水平不高，單體差異性較大，在大規(guī)模應(yīng)用中，其系統(tǒng)壽命多多少少都會(huì)出現(xiàn)于單體壽命的情況。
拋開(kāi)技術(shù)層面，從商業(yè)層面來(lái)看，我們也發(fā)現(xiàn)了，中國(guó)特色的電芯發(fā)展道路在汽車(chē)制造歷史上第一次出現(xiàn)早期沒(méi)有電池生產(chǎn)、BMS管理能力的主機(jī)廠產(chǎn)品定義甚至底盤(pán)定義受制于電池供應(yīng)商的情況——需要去和電池廠共同研發(fā)的階段。而特斯拉所采用的路線可以更好的定義其產(chǎn)品，比如現(xiàn)在主打的C2C，或以比亞迪為首的C2B封裝模式。當(dāng)然，特斯拉4680圓柱電池采用的CTC技術(shù)與一體化壓鑄工藝相輔相成，占據(jù)了汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)權(quán)。
在特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈體系里，動(dòng)力電池廠商只需生產(chǎn)電池，然后交付給特斯拉即可。在這個(gè)體系下，動(dòng)力電池廠商話(huà)語(yǔ)權(quán)大大降低，特斯拉可以隨意更換供應(yīng)商。以特斯拉最早的合作伙伴松下為例，曾經(jīng)是特斯拉電動(dòng)汽車(chē)工廠唯一鋰電池供應(yīng)商。然而，因?yàn)楫a(chǎn)能提升計(jì)劃與特斯拉未能形成同步，被特斯拉果斷“拋棄”，另找LG化學(xué)生產(chǎn)圓柱電池。這種商業(yè)模式的差異使得特斯拉能夠更靈活地適應(yīng)市場(chǎng)需求和技術(shù)變化，更好地掌控產(chǎn)品定義和供應(yīng)鏈，從而保持了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此我們認(rèn)為，4680電池的誕生，出現(xiàn)了變局的可能——更加容易實(shí)現(xiàn)的BMS系統(tǒng)一定程度為主機(jī)廠提供了重新獲得對(duì)于底盤(pán)定義主導(dǎo)權(quán)的機(jī)遇。
在電池廠與主機(jī)廠話(huà)語(yǔ)權(quán)螺旋交替上升的大環(huán)境下，我們確實(shí)也發(fā)現(xiàn)了中國(guó)頭部電芯企業(yè)不僅僅局限于方形電池的持續(xù)迭代，也在補(bǔ)足在不同形態(tài)電池的技術(shù)能力，不斷提升技術(shù)水平，以加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品定義和供應(yīng)鏈的掌控，中國(guó)的電池廠們?cè)谔厮估?680發(fā)布后也迅速的響應(yīng)開(kāi)始了相關(guān)的研發(fā)。2022年，億緯鋰能和寧德時(shí)代均獲得了寶馬4695大圓柱電芯定點(diǎn)，各家巨頭如：寧德時(shí)代8條產(chǎn)能達(dá)12GWh的大圓柱電池的產(chǎn)能規(guī)劃，億緯鋰能與寶馬正在合作建立兩座電芯工廠將率先應(yīng)用在其i3車(chē)型，比克計(jì)劃在常州建設(shè)的30GWh大圓柱電池產(chǎn)線，國(guó)軒高科年產(chǎn)10GWh的4695/46120電池項(xiàng)目已落地安徽合肥，中創(chuàng)新航23年4月發(fā)布的“頂流”圓柱電池已經(jīng)開(kāi)發(fā)完畢，海辰即將推出的用于儲(chǔ)能領(lǐng)域的46220電芯也量產(chǎn)在即。
縱觀國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池形態(tài)的歷史變遷，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是海外市場(chǎng)，動(dòng)力電池領(lǐng)域依然處于路線百花齊放、創(chuàng)新技術(shù)此起彼伏的階段，回歸本質(zhì)仍舊是在不同場(chǎng)景尋找成本+質(zhì)控+技術(shù)等方面的平衡最優(yōu)解，三大電芯封裝形態(tài)的市場(chǎng)份額在當(dāng)前迅速迭代的電池結(jié)構(gòu)、持續(xù)改進(jìn)的電池加工工藝、螺旋式攀升的基礎(chǔ)材料研發(fā)進(jìn)步等因素面前依然充滿(mǎn)變化。
我們判斷在中高端純電車(chē)型領(lǐng)域，大圓柱在完成工藝良率打磨后將占據(jù)主要裝機(jī)份額，46體系乃至未來(lái)66體系的大圓柱電池能夠更好地獲取高鎳三元、硅負(fù)極、LiFSI、單壁碳納米管等先進(jìn)材料體系支撐；而方形電池隨著其集成化程度不斷提高，依然將會(huì)在定位大眾市場(chǎng)的純電及混動(dòng)車(chē)型里扮演中流砥柱的角色；而軟包電池在中短期的歐美主機(jī)廠端將面臨著巨大的向上被大圓柱、向下被方形擠壓的挑戰(zhàn)，但隨著未來(lái)3-5年半固態(tài)、固態(tài)電池的成熟，軟包作為最佳承載形態(tài)將有機(jī)會(huì)重返技術(shù)前沿。
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