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大圓柱電池,一場必須入局的“陽謀”

汽車通訊社 2024/3/3 19:38:01 責(zé)編:夢澤

在新能源汽車領(lǐng)域,電池一直是一個(gè)無法繞過的話題。

前有車企為成本糾結(jié),認(rèn)為自己賣車是給電池廠商打工,后有動(dòng)力電池廠商心里苦,表示“寧王”實(shí)在是難以超越。

而在動(dòng)力電池企業(yè)中,卻有這樣一款電池,既能幫助車企降本增效,還有望重塑動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)格局,它就是大圓柱電池。除了有以上優(yōu)點(diǎn),在安全性、續(xù)航、耐溫性、充電速度等方面,大圓柱電池也有著各種各樣的優(yōu)勢。

早在 2020 年,特斯拉就推出了 4680 系列大圓柱電池,在行業(yè)內(nèi)引發(fā)了一波“大圓柱電池?zé)帷钡缃癜l(fā)展多年,大圓柱電池卻遲遲沒有大規(guī)模應(yīng)用,僅做到了小部分出貨。

那么大圓柱電池究竟是是車企和動(dòng)力電池企業(yè)破局的利器?一場虛假的狂歡?大圓柱電池又真的有必要嗎?

筆者認(rèn)為,站在行業(yè)角度來看,對(duì)于大圓柱電池,車企和動(dòng)力電池企業(yè)有著不得不做理由,就像是一場必須入局“陽謀”。

車企降本增效的新途徑

對(duì)于車企來說,大圓柱電池是車企降本增效的新途徑。

為什么這么說?

要知道,動(dòng)力電池電芯有三種常見的封裝方式:方形、軟包、圓柱。

三種電池各有優(yōu)劣,有的安全性高,有的循環(huán)壽命強(qiáng),有的成組效率高…… 具體比較如下:

世界上最早的圓柱電池還要追溯到上個(gè)世紀(jì) 90 年代,彼時(shí)的索尼公司發(fā)明了 18650 圓柱電池,之后松下、三星、LG 等電池企業(yè)也迅速進(jìn)行布局。

而近年來圓柱電池的熱潮還要?dú)w功于特斯拉。

在 2008 年,特斯拉 Roadster 正式上市,并宣布搭載松下生產(chǎn)的圓柱電池,此后圓柱電池在 Model S、Model 3、Model Y,以及最新推出的 Cybertruck 上均有應(yīng)用。

看到這,可能很多讀者會(huì)有疑問,前面說了三種電池的屬性各有優(yōu)劣,那么為什么特斯拉要如此推崇大圓柱電池呢?

誠然,圓柱電池有著部分劣勢,但隨著尺寸增加,大圓柱電池的能量密度將會(huì)比傳統(tǒng)圓柱電池變得更高,續(xù)航也會(huì)隨之增加,同時(shí)安全形態(tài)也會(huì)獲得較大提升,并且可以大幅提升充電速度。

然而,尺寸的增加并不是無止境的,在特斯拉的實(shí)驗(yàn)過程中,按照現(xiàn)有的技術(shù)水平,當(dāng)電池的外徑增加到 46mm 后,降本的邊際效益也逐步趨緩,因此綜合考慮電池的整體性能和經(jīng)濟(jì)性兩方面,46mm 外徑是當(dāng)前技術(shù)水平下的最佳尺寸。

目前,市面上主要有三種圓柱電池,1865 電池、2170 電池、4680 電池。馬斯克曾表示,特斯拉 2170 電池較 1865 電池實(shí)現(xiàn)了單體能量 50% 的提升,4680 電池則較 2170 電池能量提升了 5 倍,功率提升了 6 倍,續(xù)航對(duì)應(yīng)提升 16%。

另一方面,大圓柱電池還具備成本優(yōu)勢。隨著電池體積增大,在電池中不貢獻(xiàn)容量的焊接配件也會(huì)隨之減少,這意味著成本的降低。

舉個(gè)例子:早先 Model 3 采用的 74kWh 電池包,如果搭載 1865 電池或 2170 電池需要使用超過 7200 個(gè)電芯或 4416 個(gè)電芯,而搭載 4680 電池只需使用 950 個(gè)左右的電芯。

要知道,現(xiàn)如今的汽車行業(yè)價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈,2024 年一開年比亞迪就率先發(fā)布了降價(jià)政策,隨后又有多家車企緊隨其后,口號(hào)也從“顛覆燃油”變成了“顛覆混動(dòng)”“顛覆純電”。

在這樣的行業(yè)背景下,發(fā)展高安全性、高能量密度、高功率的大圓柱電池,提高車輛續(xù)航,同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本,提高車型毛利率,讓利給消費(fèi)者,顯然是一場車企和消費(fèi)者的雙贏。

目前,寶馬、沃爾沃、Stellantis、通用、嵐圖、江淮、蔚來等車企都有布局大圓柱電池的規(guī)劃。車企入局,已經(jīng)成為常態(tài)。

電池廠商超越“寧王”的新機(jī)會(huì)

發(fā)展大圓柱電池,除了能利好車企和消費(fèi)者之外,對(duì)于動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)也是一場革新。

要知道,現(xiàn)如今的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)格局已經(jīng)十分固定,根據(jù)蓋世汽車研究院發(fā)布的排行榜,寧德時(shí)代一家獨(dú)大,占據(jù)了 36.8% 的市場份額,后面的座次也已經(jīng)依次排好,企業(yè)想突破的難度不言而喻。

而在電池裝車量中,大多數(shù)上車的電池都是方形電池。有數(shù)據(jù)顯示,在 2023 年上半年國內(nèi)動(dòng)力電池出貨量中,方形電池的出貨量為 133.6GWh,占整體市場份額的 93.6%,圓柱型電池的出貨量為 4.9GWh,占整體市場份額的 3.4%,軟包電池的出貨量為 4.2GWh,占整體市場份額的 2.9%。

這意味著,在大圓柱電池領(lǐng)域,市場幾乎是一片空白,行業(yè)格局尚未穩(wěn)固,一旦大圓柱電池時(shí)代來臨,后來者也依舊有居上的機(jī)會(huì),成為動(dòng)力電池領(lǐng)域中的“新王”。

此外,在全球動(dòng)力電池裝車量排行榜中,前十的企業(yè)有 6 家為中國車企,日本動(dòng)力電池廠商僅有松下 1 家,韓國動(dòng)力電池廠商則是有 LG 新能源、SK On、三星 SDI 共 3 家企業(yè),對(duì)于這些國外動(dòng)力電池廠商來說,也希望超過中國企業(yè),完成動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)格局的重塑。

據(jù)了解,寧德時(shí)代表示,從 2025 年開始將為寶馬集團(tuán)“新世代”車型架構(gòu)的純電車型供應(yīng) 46 系列大圓柱電池,這些產(chǎn)品將在位于中國和歐洲的兩座電池工廠生產(chǎn),每座工廠供應(yīng)寶馬的年產(chǎn)能為 20GWh;

比亞迪曾在 2023 年 7 月 18 日“比亞迪采購與供應(yīng)管理”公眾號(hào)發(fā)布“比亞迪集團(tuán)擬對(duì) 2023 年大圓柱電池全自動(dòng)烘烤線設(shè)備實(shí)行供應(yīng)商公開招募”的消息;

2023 年 9 月,有媒體報(bào)道蜂巢能源和蔚來汽車將達(dá)成合作,共同研發(fā)新一代大圓柱電池;

2024 年 2 月 1 日,億緯鋰能官微宣布,搭載該公司大圓柱電池的江淮瑞風(fēng) RF8 于 1 月 31 日正式上市;

……

由此可見,大圓柱電池給了國內(nèi)外電池廠商們不得不做的理由。

眾人拾柴,火焰卻不高

眾多車企和動(dòng)力電池廠商的入局,讓大圓柱電池有了空前的熱度,但在量產(chǎn)方面,大圓柱電池卻呈現(xiàn)出一種“眾人拾柴火焰卻不高”的景象。

此前,有動(dòng)力電池行業(yè)人士,2023 年將是大圓柱電池的量產(chǎn)元年,但 2023 年已經(jīng)過去,大圓柱電池依然還沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的出貨。

主要原因就是制造工藝的限制。有動(dòng)力電池從業(yè)人員向筆者透露:“很多公司都有在做,但是做得很慢,在卷繞等制造部分的良品率很低,特斯拉做得也很慢,松下也沒有放量,僅僅只是有出貨?!?/p>

億緯鋰能此前也曾在調(diào)研中表示,大圓柱電池的根本是要解決制造的問題,而不是研發(fā)的問題,也從側(cè)面證明了量產(chǎn)才是真正的難點(diǎn)所在。

總的來說,大圓柱電池就像一場不得不做的“陽謀”,讓車企看到了降本增效的新途徑,讓動(dòng)力電池企業(yè)看到了超越“寧王”的新機(jī)會(huì),如同一扇充滿光明未來的大門。

盡管目前仍存在著量產(chǎn)瓶頸,但隨著制造工藝的進(jìn)步,產(chǎn)品良品率已經(jīng)有了不小的提升。

據(jù) Tesla motors clubs 上流出的信息,特斯拉在 2022 年 1 月 22 日特斯拉佛里蒙特工廠共生產(chǎn)了 6813 顆 4680 電芯,平均良品率已提高至 92%,億緯鋰能在荊門的大圓柱電池中試線也已投產(chǎn),累計(jì)生產(chǎn)超 50 萬顆電芯,整體優(yōu)率超 92%,寧德時(shí)代、松下等企業(yè)更是已經(jīng)做好了產(chǎn)能規(guī)劃。

種種跡象表明,大圓柱電池的量產(chǎn)問題正在逐漸推進(jìn),雖然我們不知道這扇充滿光明未來的大門何時(shí)能打開,但也許,我們就快要摸到鑰匙了。

本文來自微信公眾號(hào):汽車通訊社 (ID:automobile-news),作者:程煜

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