中國儲能網(wǎng)訊：大圓柱電池正成為車企和電池廠商青睞的技術(shù)路線之一。按照封裝形式劃分，動力電池可分為方形、圓柱和軟包三種形態(tài)。在頭部電池廠商的帶動下，方形電池一直占據(jù)主流，大圓柱以其性能和成本的優(yōu)勢打破了這一局面。
不久前，特斯拉官宣德州超級工廠在4680電池的生產(chǎn)上取得了重大突破，該工廠生產(chǎn)了第2000萬塊電池。一眾電池廠商也在積極跟進包括4680在內(nèi)的46系列大圓柱電池，且部分廠商宣布將在2023年實現(xiàn)量產(chǎn)。
受訪人士認為，大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)化提速有望帶動新能源汽車電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈革新，推動相關(guān)結(jié)構(gòu)件、材料需求。目前，良品率偏低、關(guān)鍵技術(shù)不成熟等因素仍制約著大圓柱電池的大規(guī)模量產(chǎn)。不過，隨著電池技術(shù)的日益成熟，大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)前景也逐漸明朗。
大圓柱電池賽道火熱
作為大圓柱電池的擁躉，特斯拉CEO馬斯克曾在3年前的電池日上描繪了4680系電池的藍圖。據(jù)馬斯克稱，這一電池單體能量密度提升5倍，成本降低14%，而搭載該電池的電動汽車續(xù)航里程提高16%。
今年以來，大圓柱電池擴產(chǎn)聲頻傳。年初，比克電池官微發(fā)布消息稱，計劃總投資130億元，在江蘇常州建設(shè)電池生產(chǎn)基地，項目涵蓋30GWh大圓柱電池產(chǎn)線及研發(fā)中心。
億緯鋰能9月份在投資者互動平臺上表示，公司第一條大圓柱產(chǎn)線在去年年底建成。今年上半年，第100萬顆電池完成下線。通過這100萬顆電池的生產(chǎn)，公司解決了大圓柱電池量產(chǎn)的可生產(chǎn)性問題，產(chǎn)品順利進入了C樣（生產(chǎn)樣）階段，其中一個客戶已經(jīng)完成了PPAP（生產(chǎn)件批準程序）審核，并進入了量產(chǎn)階段。
據(jù)記者不完全統(tǒng)計，寧德時代、鵬輝能源、國軒高科、海辰儲能等國內(nèi)主流電池企業(yè)在大圓柱電池領(lǐng)域均有所布局?！按髨A柱電池的興起與車企降本增效的市場策略有關(guān)。”有行業(yè)人士向記者分析，大圓柱電池因整包層面結(jié)構(gòu)減少等特點，在整體成本上有一定優(yōu)勢，同時還具備量密度高、功率性能好等優(yōu)勢。
據(jù)高工產(chǎn)研（GGII）近日發(fā)布的數(shù)據(jù)，截至2023年10月，全球大圓柱電池已布局產(chǎn)能超450GWh，目前46系大圓柱全極耳電池在國外已實現(xiàn)量產(chǎn)，國內(nèi)處于小批量出貨、送樣階段。預(yù)計2022年~2027年，全球大圓柱電池出貨量有35倍增長空間，預(yù)計在此期間，中國大圓柱電池生產(chǎn)設(shè)備市場規(guī)模有14倍以上增長空間。
帶動產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)需求
值得關(guān)注的是，大圓柱電池的起量也拉動了產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的市場需求。近期，投資者互動平臺上，有關(guān)大圓柱電池的提問逐漸多起來。
震裕科技11月24日在投資者互動平臺表示，圓柱電池結(jié)構(gòu)件方面，公司和供應(yīng)商已完成專用沖床的設(shè)計并確認，在2022年底已實現(xiàn)首臺套高速拉伸設(shè)備和模具的開發(fā)，具備小批量生產(chǎn)能力。
有投資者向聯(lián)贏激光提問，4680圓柱電池對公司激光焊接設(shè)備需求是否會增加。對此，聯(lián)贏激光表示，4680圓柱電池采用全極耳結(jié)構(gòu)設(shè)計，相比傳統(tǒng)電池單極耳結(jié)構(gòu)，極耳環(huán)節(jié)的焊接面積和焊接難度更大；圓柱電池比方殼電池多兩個焊接點；由于單個圓柱電池體積小于方殼電池，帶同樣電量的電動車需要搭載的圓柱電池數(shù)量數(shù)倍于方殼電池，需要焊接的電池數(shù)量增加。
“從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，硅基負極、高鎳正極等材料將迎來發(fā)展機會，同時，大圓柱電池對卷繞機、焊接工藝等提出了更高的要求?！宾螜遄稍兎治鰩煶塘釋ψC券時報記者表示，大圓柱電池從材料體系和結(jié)構(gòu)設(shè)計上為適配快充做出了相應(yīng)方案，如硅基、無極耳設(shè)計等，具備快充特點，大圓柱電池的發(fā)展對產(chǎn)業(yè)鏈的帶動會是全方位的。
規(guī)模化量產(chǎn)蓄勢待發(fā)
從應(yīng)用前景來看，國信證券預(yù)計，2023年全球大圓柱電池可匹配的市場需求為23GWh，其中儲能/動力分別為0.3/22.4GWh；2026年預(yù)計全球大圓柱電池需求有望達到238GWh，2023年-2026年年均復(fù)合增速為119%，而2026年全球大圓柱電池產(chǎn)能有望達到400GWh。
產(chǎn)業(yè)化提速、應(yīng)用前景廣闊，不過，大圓柱電池的規(guī)模化量產(chǎn)卻頗為波折。“46系圓柱電池采用無極耳設(shè)計，圍繞電池的切割和激光焊接等工藝環(huán)節(jié)變化較大，工藝的復(fù)雜性較高，對于設(shè)備的精度和效率都提出了更高的要求?！币患忆囯娫O(shè)備制造企業(yè)相關(guān)人士告訴記者，大圓柱電池大規(guī)模量產(chǎn)還存在挑戰(zhàn)。
在性能制造方面，大圓柱電池還有不確定性，比如，極耳處理方式上是采用全極耳、模切極耳還是斜切極耳。處理工藝上包括揉平、壓平的工藝，集流盤和極柱、集流盤與殼體/底蓋的焊接也是比較棘手的問題。另外，如何實現(xiàn)連續(xù)快充循環(huán)方面、高溫存儲方面也有待觀察。
除了工藝的高要求外，良品率也是制約大圓柱電池規(guī)模化量產(chǎn)的因素之一。有鋰電行業(yè)人士對記者稱，大圓柱電池若想實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，良品率需要超過90%，然而在鋰電池行業(yè)，95%以上的良品率才具有經(jīng)濟性，國內(nèi)部分布局大圓柱電池企業(yè)良品率尚未達到要求。
或從中高端車型開始應(yīng)用
盡管技術(shù)難點仍待進一步攻克，大圓柱電池產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展壯大的趨勢已明朗?！拔覀冊诤驼噺S接洽，不管是傳統(tǒng)車企還是新勢力，對大圓柱電池都還是感興趣的。”A股一家電池制造商對記者表示，對于車企而言，從安全性和經(jīng)濟性上考慮，大圓柱電池是一個比較好的技術(shù)發(fā)展方向。
中金公司一份研報顯示，預(yù)期隨各企業(yè)工藝改進、產(chǎn)線跑通，4680電池良率有望持續(xù)提升。隨大圓柱電池良品率提升與成本下降，其他車企也有望引入大圓柱電池。預(yù)計到2025年4680等大圓柱電池總裝機有望超180GWh，占動力電池總裝機量約12.2%。
對于大圓柱電池的應(yīng)用車型，程玲認為，目前仍將是中高端車型會先使用?！安还苁且恍┬滦筒牧系?，還是干電極工藝目前均為行業(yè)較為前沿的產(chǎn)品或工藝，成本均較高，因此，階段性市場的培育將從中高端市場開始?！?
真鋰研究創(chuàng)始人墨柯對記者表示，目前部分電池廠對于大圓柱電池的生產(chǎn)還處于準備跟進階段，可能生產(chǎn)成本會偏高一些，隨著電池技術(shù)的日益成熟，未來會有越來越多的電動汽車產(chǎn)品選擇大圓柱電池。
大圓柱電池通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與材料體系，能實現(xiàn)更高效制造、更高性能、更低成本來滿足電動化的需求。在市場的驅(qū)動下，大圓柱電池將成為電池廠商的主要技術(shù)路線之一。市場分析認為，如果要想把大圓柱電池優(yōu)勢變現(xiàn)，需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，才能達到規(guī)?；拯c。
