界面新闻记者 |
“大圆柱电池的量产，已进入到黎明前的攻坚阶段。”比克电池副总裁樊文光今年4月作出的预判正逐渐成为现实。
6月8日晚间，亿纬锂能(300014.SZ)对外宣布，同意其孙公司在匈牙利投资建设乘用车大圆柱电池项目，投资金额不超过99.7亿元。该项目分期建设，建设期四年。
亿纬锂能由此成为又一家正式官宣大圆柱电池投资项目的锂电公司。今年1月，比克电池也曾宣布，将在江苏常州建设一座产能为30 GWh的新工厂，专门用于生产大圆柱电池，总投资130亿元。该工厂有望在明年开始批量化生产阶段。
樊文光称，就行业整体情况而言，大圆柱电池正从设计验证步入量产筹备阶段，今年下半年开始，会有越来越多的电池企业开始量产大圆柱电池。
特斯拉和宝马押注的电池技术
圆柱电池、方形电池和软包电池是锂电池的三种主要封装方式。
根据SNE Research统计，方形电池是目前动力电池的主流形态，市场份额在60%左右。2022年上半年，圆柱电池占据全球动力电池市场的份额为14%。2022年全年，这一数字为16%。
目前方形电池更多采用的是磷酸铁锂正极材料，其能量密度虽然逊于三元正极材料，但具有很高的性价比优势。磷酸铁锂方形电池因此获得了国内外车企的广泛认可，特斯拉部分车型也选用了此类电池。
但随着大圆柱电池的量产和装车，上述情况有望得到根本改变。
圆柱电池又可分为小圆柱和大圆柱两大类，前者是成熟产品，后者则刚推向市场不久。
小圆柱电池的主流为21700圆柱电池，直径为21毫米、高度70毫米。直径达46毫米、高度为80毫米的圆柱电池，是目前大圆柱电池的主要发展方向，该技术路线由特斯拉在2020年最先发布，也被冠以“46800电池”之称。
特斯拉CEO埃隆·马斯克称，相比21700电池，46800电池在尺寸放大后，单体能量相比以往提升了5倍，功率提升6倍。使用该款电池后，电动汽车的续航里程可以提升16%。
特斯拉一直是圆柱电池的最大拥趸，也是目前唯一大量使用圆柱电池的车企。从最开始的车型Roadster，到此后的Model 3和Model Y，圆柱电池成为其首选的电池形态。
除特斯拉外，宝马集团是另一家明确将大圆柱电池视为未来主要技术方向的车企，将用于其新世代（Neue Klasse）车型架构的纯电车型，其此前选用的技术路线则是方形电池。
去年下半年，宝马集团分别与宁德时代(300750.SZ)、亿纬锂能、远景动力达成大圆柱电池电池采购合同。三家电池供应商将分别在中国、欧洲和北美建立电池工厂，为宝马集团供货。
和特斯拉类似，宝马集团选用的大圆柱电池也采用46毫米的直径，但电池高度并非80毫米，而是采用了95毫米和120毫米两种选项。
除此之外，通用汽车、蔚来汽车、江淮集团等车企也陆续传出将选用大圆柱电池的消息。大部分主流电池公司均已在大圆柱电池领域进行技术和产能布局。
手握宝马集团订单的宁德时代、亿纬锂能和远景动力已先后官宣了大圆柱电池工厂规划，LG新能源、松下等日韩电池巨头也有着同样动作。
韩国经济日报去年6月报道称，LG新能源将在位于韩国忠清北道梧仓（Ochang）的工厂新建46800大圆柱电池产线，年产能为9 GWh。
LG新能源首席执行官权暎寿（Kwon Yong-soo）称，此次投资决策是出于全球汽车巨头对圆柱电池不断提升的需求。
走向量产并非一帆风顺
去年举行的中国电动汽车百人会上，亿纬锂能董事长刘金成曾表态称，“大圆柱电池成为行业的王者，已经初露曙光。”
他认为，低成本的磷酸铁锂方形电池，将成为普及型新能源汽车的主要动力电池类型。
樊文光告诉界面新闻记者，大圆柱电池的首要优势，在于圆柱这种电池形态带来的高安全性，在任何极端情况下，都能保证动力电池整体的安全可控。
在此基础上，大圆柱电池可以适配更激进的电池化学体系，比如8系以上的高镍三元正极材料，从而获得更高的电池能量密度，提高新能源汽车的续航能力。
樊文光认为，大圆柱电池将帮助新能源汽车接近燃油车的性能，其作为一项成熟产品将在2026年逐渐铺开。
这一情景的出现，还有赖于大圆柱电池从实验室成功走向量产，但这一过程注定不会一帆风顺。
今年5月上旬，日本最大的锂电池公司松下宣布，该公司46800大圆柱电池的量产时间将推迟到2024年4-9月，较原定时间延后一年。
松下称，推迟量产时间主要是为了提高电池性能，增强其竞争力，但并未披露具体细节。
目前，松下在位于日本和歌山的工厂运行一条46800电池的试点生产线。该公司是特斯拉的大圆柱电池潜在供应商，特斯拉同时也在自产大圆柱电池。
樊文光称，圆柱电池把尺寸做大并不简单，从18650电池迭代到21700电池也经历了数年时间。
目前大圆柱电池生产工艺最大的挑战在于焊接技术，以及相应的设备供应。
他介绍称，如果一条产线要达到300ppm的生产效率，即每分钟生产300颗大圆柱电池，意味着一分钟要重复300次焊接工序，长年累月的高频率使用，对于设备的稳定性要求非常苛刻。
樊文光透露，目前大圆柱电池领域普遍的水平在120ppm左右，但也有顶尖企业实现了300ppm的生产效率，同时良率能达到90%以上。
在他看来，大圆柱电池量产的过程中，各家企业都会遇到一些困难，但目前而言，还没有任何一个难点是没有解决方案的。
46800电池发布逾两年后，特斯拉已成功实现大圆柱电池量产装车的公司，不过也是目前唯一的一家。
去年底，特斯拉对外宣布，其46800电池的产能已经可以满足每周生产1000辆新能源汽车的需求。
今年1月，特斯拉宣布在美国内华达州投资36亿美元。该笔投资的重点，是建设一座年产能100 GWh的46800电池工厂，足够150万辆轻型新能源汽车使用。
在樊文光看来，大圆柱电池类似一个自我实现的预言，其过程存在很多不确定性，但如果大家都相信大圆柱的未来，就有机会把它的优势完全变现。
