文｜新能源前瞻 蘇清

編輯丨和暢

搭載大圓柱電池的量產車型又添新軍。

2024年1月31日，江淮瑞風RF8正式上市，成為了第三款搭載大圓柱電池的車型。其他兩款分別是：2023年6月16日上市的江淮釔為3、近期在國內巡展的特斯拉Cybertruck（賽博皮卡）。

當然，Cybertruck在中國的官方名稱為賽博越野旅行車。

來源/新能源前瞻拍攝

2023年1月28日，備受關注的特斯拉賽博越野旅行車正式開啟國內巡展。8座城市分別為上海、北京、杭州、西安、深圳、重慶、成都和南京。

馬斯克此前曾表示，4680電池將是特斯拉2023年計劃中的一個重要部分，特斯拉未來所有的電動車型，包括Model Y、Semi半掛式卡車、Cyber電動卡車和Roadster 2電動跑車，都將使用4680大圓柱形電池。

按照馬斯克的設想，大圓柱電池可以讓特斯拉電動汽車的續(xù)航里程提升16%，而生產成本降低50%，甚至被認為是“鋰電之光”。

但事實上，馬斯克2020年推出4680大圓柱電池后，直到2023年中期，大圓柱電池才開始小規(guī)模量產。據公開資料，2023年6月，特斯拉生產出第1000萬顆電芯，而到2023年10月，第2000萬顆4680電池電芯誕生。這意味著大圓柱電池電芯的年產量為3000萬顆，相當于2.4萬輛Cybertruck的電池使用量。

顯然，這樣的電池產量與Cybertruck超過200萬輛的訂單量不成比例。

另一方面，特斯拉之前宣稱4680電池負極將采用碳化硅材料，以提升能量密度，但某技術機構拆解電池后發(fā)現，其負極并不含有碳化硅，而是石墨。更有媒體稱，4680大圓柱電池的能量密度不如2170小圓柱電池。

如此看來，大圓柱電池離“鋰電之光”還有較遠距離。

大圓柱電池究竟是什么？

當前，新能源汽車的動力電池按照形狀劃分可分為：方形、軟包、圓柱3類。方形為主流形態(tài)，占到市場份額的60%左右。

圓柱電池則可以分為小圓柱和大圓柱兩類，前者為直徑21毫米、高度70毫米的“2170圓柱電池”，是成熟產品。而大圓柱電池則是進入市場不久，主要發(fā)展方向為直徑達46毫米、高度為80毫米的電池，也常被稱為“4680圓柱電池”。

在特斯拉看來，直徑為46mm的圓柱電池是續(xù)航提升和降本的最佳尺寸。直徑變小，整車需要的電池節(jié)數就增多，BMS（電池管理系統(tǒng)）的管理難度變大；而直徑變大，電池節(jié)數減少，但電芯的散熱則成為一個難點。

而在高度上并沒有一個“臨界點”，所以也就有了4680、4695，甚至46120電池了。

續(xù)航能力方面，大圓柱電池的能量密度上限更高，且具有更高的安全性。以江淮瑞風RF8為例，其搭載的磷酸鐵鋰電池能量密度為180Wh/kg，而一般的磷酸鐵鋰密度為100-150Wh/kg。相同重量的前提下，大圓柱電池就可以為電動汽車提供較長的續(xù)航里程和更高的性能表現。

來源/江淮汽車官方網站 新能源前瞻截圖

馬斯克推出大圓柱電池的一個重要原因還在于它的低成本。

對于馬斯克來說，搭載體積更大的4680電池就能減少電池單體的數量和焊接配件，從而簡化電池包結構，降低材料的使用。另外，特斯拉4680電池的正極材料采用了鎳鈷鋁（NCA）材料，價格相對低廉，且能夠提供更高的能量密度。

“大圓柱電池的興起與車企降本增效的市場策略有關?！庇行袠I(yè)人士向新能源前瞻分析，大圓柱電池因整包層面結構減少等特點，在整體成本上有一定優(yōu)勢，同時還具備能量密度高、功率性能好等優(yōu)勢。

電池廠商爭相布局

因此，眾多電池廠商選擇了跟隨特斯拉的步伐。

2020年9月，特斯拉CEO埃隆·馬斯克宣布，特斯拉將生產4680電池。“對于4680電池，我們還有許多工作要做。雖然它看起來只是一個直徑46毫米、高度80毫米的電池，但它本身卻蘊藏著驚人的新技術?！瘪R斯克表示。

隨后，松下、LG、億緯鋰能、遠景動力、寧德時代、比克電池等企業(yè)，接連宣布了將大圓柱電池納入公司技術發(fā)展路徑。

2023年9月，億緯鋰能在投資者互動平臺上表示，公司第一條大圓柱產線在2022年年底建成。2023上半年，第100萬顆電池完成下線。

來源/億緯鋰能官方網站 新能源前瞻截圖

2023年5月，億緯鋰能全資子公司與匈牙利土地賣方簽訂購地協(xié)議，購買其位于德布勒森西北工業(yè)區(qū)的土地，用于生產圓柱動力電池；同年6月首次發(fā)布46系列大圓柱輕型電池包；億緯鋰能甚至表示，46系列動力儲能電池已取得未來5年的客戶意向性需求，合計約392GWh；并已規(guī)劃大圓柱電池超100GWh的產能，預計2023-2024年實現量產。

松下負責電動汽車電池的首席技術官近日表示，由于松下最早將于2024年推出經過改進的新一代2170電池和4680電池，特斯拉可能會在不久的將來向市場提供更便宜的電動汽車。

據新能源前瞻不完全統(tǒng)計，國內企業(yè)方面，寧德時代、遠景動力、億緯鋰能、比克電池、國軒高科、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、創(chuàng)明新能源、蔚藍鋰芯等電池企業(yè)均在4680電池或其他46系圓柱電池領域有所布局。

其中，億緯鋰能、遠景動力、寧德時代都是寶馬汽車大圓柱電池的供應商。根據寶馬集團的規(guī)劃，將從2025年起，在“新世代”車型中使用46mm標準直徑的大圓柱電池。

量產面臨諸多挑戰(zhàn)

毫無疑問，不只是特斯拉和馬斯克，動力電池行業(yè)對于大圓柱電池的前景一致看好。

華泰證券預計，2027年全球大圓柱電池裝機量達429GWh，對應的市場規(guī)模為2144.8億元，2023-2027年年均復合增長率可達110.7%。東北證券研報指出，2025年全球46系列大圓柱電池裝機量有望達到255GWh，全球市場滲透率可提至20%。

但大圓柱電池從實驗室成功走向量產，并不一帆風順。首先推出4680電池的特斯拉就一再“難產”。日本最大的鋰電池公司松下也宣布，該公司4680大圓柱電池的量產時間將推遲到2024年4-9月，較原定時間延后一年。

業(yè)內人士認為，大圓柱電池量產需要面對的挑戰(zhàn)，包括極耳焊接工藝、產線、生產節(jié)奏等，其中生產工藝最大的挑戰(zhàn)在于焊接技術，以及相應的設備供應。同時，圓柱形鋰電池在圓柱體內部的正負極比較苛刻，電芯內部散熱困難，因此對電池壽命有一定影響。

良品率低也是困擾4680大圓柱電池的一個問題。近期數據顯示，特斯拉4680電池的良品率已達到95%。作為對比，2170小圓柱電池的良品率是99%。

特斯拉4680大圓柱電池量產難也體現在了其最新財報后的電話會議上。馬斯克表示，2024年將成為4680大圓柱電池重要的產能增長年，公司將在2024年三季度新建四條4680電池產線。

馬斯克還專門感謝了特斯拉的電池供應商寧德時代和松下等，也表示會增加其他的供應商。

也因為4680大圓柱電池的“難產”，特斯拉的北美官方網站已經下線了裝載4680電池的Model Y AWD基礎款。

來源/特斯來中國官方網站 新能源前瞻截圖

2024年1月28日，新能源前瞻在北京華貿中心參觀特斯拉賽博越野旅行車時，也向特斯拉相關負責人詢問，什么時候能買到搭載4680大圓柱電池的特斯拉Model Y，被告知“從使用場景上看，4680更適合Cybertruck”。

看來，國內的消費者短期內是很難買到搭載特斯拉4680大圓柱電池的汽車了。

當然，隨著電池技術的不斷更新和成熟，大圓柱電池或許仍會成為動力電池的主流形態(tài)，走進千家萬戶。

“現在電池還處于創(chuàng)新非常活躍、百花齊放的時候，但相信再過10年局面應該會比較清晰?！敝袊茖W院院士、清華大學教授歐陽明高曾公開表示，電池技術的創(chuàng)新周期在30年左右，鋰離子電池的應用是在2000年左右，因此預計2030年電池技術會有全方位的革新。

鋰電池的“最后6年”，你看好大圓柱電池嗎？