电池巨头4680“难产”

  据报道，特斯拉的电池供应商松下近日宣布，将推迟其4680电池的商业化生产时间。根据松下的最新声明，他们计划在2024年4月至9月开始商业化生产4680电池。

  松下表示，推迟是希望提高电池的性能。目前，松下正在日本和歌山工厂中运行4680 电池芯试生产线。

  也就是说，在此刻没有增加大圆柱供应商的情况下，特斯拉的4680计划只能依靠自己的产能来实现，因此，有人指出特斯拉该着急了。

  不过，特斯拉目前合作的电池企业还有LG新能源、宁德时代和近日传出的比亚迪，这三家均有布局大圆柱，所以只要特斯拉想，并不缺合作伙伴。

  比如，四月下旬的上海车展上看到超过4家电池厂商（亿纬、中创新航、欣旺达、三星）推出46系列大圆柱电池，能确定46系列大圆柱将大面积上量，国内供应链崛起。

  另外有消息传出通用汽车也将采用46系列大圆柱电池，其和三星SDI在美国建的电池厂，很可能就是生产46系列大圆柱电池。

  除了动力领域，以鹏辉能源、航天锂电、中比新能源、时代联合等为代表的电池企业，表示大圆柱电池同样适用于储能领域。

  比如鹏辉能源表示，目前在开发46系大圆柱电池，未来可应用在户储领域。目前量产的40135无极耳大圆柱电池主要使用在在便携式储能领域。

  在动力电池领域，电池的类型大致上可以分为三种：圆柱形电池、方形电池、软包电池。

  根据起点研究院统计，2023 Q1国内方形电池装机量为54.95GWh，占比93.2%；软包电池装机量为1.72GWh，占比2.9%；圆柱电池装机量为2.27GWh，占比3.9%。

  可以看出，三种形态中方形电池的形态使用范围最广，其原因是软包电池由于制造难度大，成本高，而且在热失控方面更加难以控制。所以国内宁德时代等巨头主推方形电池。

  圆柱电池的型号有14650、18650、21700、32650、4680（以电池的标准化尺寸命名，如4680圆柱电芯为直径46mm x 高80mm）等几种型号。

  其中，18650代表目前最成熟的技术，由索尼于1992年研发，特斯拉汽车电池最早开始就是使用18650 三元锂电池，特斯拉的开始车型Roadster 和 Model S一台车大概使用6000-9000 节18650电池。

  不过，此方案并不适用于国内，因为18650数量太多，相对于软包和棱柱形电池来讲有更多的单体圆柱，所以在技术的处理上有难度。

  2017年，特斯拉与松下共同研发了更大的 21700 圆柱电池，并将其首次Model 3 上，采用 NCA+硅碳方案，单体容量较18650 电池提升约 35%，直到现在都是特斯拉汽车应用最广泛的电池，但是从体积来看还是差一点儿。

  直到2020年，特斯拉宣布采用4680系列大圆柱，46系列大圆柱电池能轻松实现高性能（充电和续航高性能），高安全（热失效）而且在技术突破之后还有很高的制造效率与目前的2170电池相比，4680电池的潜在成本降低了50%。

  这时国内电池厂商开始对圆柱的应用另眼相看，原因是一个：体积大成本低。所以此次车展参展的电池供应商将近一半都推出了46系大圆柱电池。

  不过，在目前已经量产的圆柱电池厂商还较少，起点锂电多个方面数据显示，截至2023年Q1国内仅有宁德时代、中创新航以及国轩高科等少量圆柱电池用于量产，大多数都用在车型有奔奔E-Star、长安LUMIN等，但均不是46系。

  可近一年时间来，内国内外车企却纷纷宣布将搭载46系圆柱电池，目前已经官宣的有路虎、江淮、东风岚图、保时捷、宝马、Rimac、蔚来等。

  据起点锂电不完全统计，国内已经做出规划的大圆柱项目企业有7家，布局量最大的远景动力和比克电池，不过亿纬锂能的建厂速度和项目数量要比前两者多。此外，有数家公司发布了新品，但没有具体的产线规划，比如力神电池以及蜂巢能源等。

  国内大圆柱的推动离不开宝马的订单，去年10月宝马集团官宣，将从2025年起率先在集团新一代电动汽车——“新世代”车型上配装4680圆柱电芯，并已与宁德时代和亿纬锂能以及远景动力签订了价值超过百亿欧元（目前1欧元约合人民币7.03元）的电芯供货合同。

  紧接着，亿纬锂能又宣布，公司旗下46系大圆柱电池连续获得大运和宝马汽车定点合作订单。在今年5月6日的2022年度业绩说明会上亿纬锂能相关人员透露，其已在国内率先完成46系列等三元高比能大圆柱电池的布局，在湖北荆门、四川成都、辽宁沈阳等地区规划了产能，目前46系列电池项目按规划顺利推进当中。

  宁德时代也官宣，根据协议，宁德时代将为宝马供应 标准直径为46毫米的新型圆柱电池 ，这一些产品将在位于中国和欧洲的两座电池工厂生产， 每座工厂供应宝马的年产能高达20GWh。

  与此同时，远景动力将在美国南卡罗来纳州建设电池工厂，为同位于该州的宝马集团斯帕坦堡工厂供货。这将是远景动力在全球建设的第13座电池生产基地。

  新工厂规划产能预计达30 GWh，未来将具备进一步扩产能力。若以每辆新能源车搭载50 KWh（千瓦时）电量计算，30 GWh的动力电池可配套60万辆新能源车。

  据了解，到2025年底，宝马集团计划在全球交付超过200万辆纯电动车，到2030年之前，宝马集团纯电动车型将占据其全球车辆销量的50%。“新世代”车型将为宝马集团的纯电动车销量做出重大贡献。

  国外除了特斯拉以外，剩余的韩系和日系厂商在大圆柱领域侧重各有不同，由于日系电池厂研发底蕴深厚，所以大多分布在在18650和21700电池的建设中，对于大圆柱的反应有点儿慢，韩系厂商则注重软包电池的研发，对大圆柱的反应速度也属于后知后觉，导致日企韩企对其产能规划都较少，最多的三星也仅有12GWh。

  特斯拉自不必多说，但是除了得州超级工厂布局了四条4680电池生产线日，特斯拉发布声明，将投资超过36亿美元扩建内华达州的超级工厂，并将新建两座工厂，其中一座即为4680电池工厂。计划产能达到100GWh，马斯克甚至还画饼到100GWh只是“一个小目标”，他相信4680电池的年产能最终能达到3000GWh。

  2022年6月份，LG新能源称，他们将花费7300亿韩元（约合5.678亿美元）提高韩国工厂圆柱形动力电池的产量。其中5800亿韩元的专款，将用于其韩国Ochang工厂新建基础设施用来生产4680电池，新生产线GWh。

  作为特斯拉的指定供应商，2022年3月日本松下计划在日本试生产4680大圆柱电池，预计最早2023年3月初步实现10GWh4680电池产能并逐步放量。有趣的是，松下除了特斯拉订单外，也在宁德、亿纬、远景后成为了宝马的供应商。

  三星SDI和松下一样目前在生产21700电池阶段，不过今年1月份三星宣布将在韩国天安(Cheonan)工厂完成了新一代圆柱形电池产品的试生产，产能规划为8-12GWh，但目前正在生产原型电池。三星SDI的新电池与特斯拉宣布将从2023年开始采用的“4680圆柱形电池”相似。电池的尺寸为高度80毫米，直径40毫米，然而，产品的最终规格还未敲定，但已进入最后的确认阶段。

  从目前厂商发布的新品来看，国内厂商的46系大圆柱目前在单位体积内的包含的能量和容量上基本和特斯拉4680第二代不相上下，甚至亿纬锂能和国轩高科的4695系列在单位体积内的包含的能量上要高于4680，不过特斯拉第三代电池单位体积内的包含的能量已达到了330Wh/kg，尽管还没有开始投产，不过按照特斯拉的速度来看，想要实现目标是完全有可能的，所以4695系列还要进一步的加大尺码。

  此外，远景动力将为宝马生产的电池具体参数并没有透露，但宝马据宝马集团介绍，其第六代锂离子圆柱电池，相较于第五代方形电池，正极镍含量更高，钴含量减少，负极中增加了硅的含量。电池单体单位体积内的包含的能量将提升20%以上，续航里程提升30%，充电速度提升30%。

  宁德时代虽然没有明确说46系列的具体参数，但董事长已经说明公司研发成功 4680、4695等大圆柱电池。同比来测试，公司的大圆柱电池循环寿命是国内外友商的 3 倍以上，单位体积内的包含的能量比友商高出 10% 以上，安全性远超友商，接近麒麟电池。

  圆柱电池在储能领域也应用不少，虽然目前46系大圆柱用于储能的声音较小，但是鹏辉能源以及特斯拉、蔚蓝锂芯等均表示未来46系圆柱将在储能领域发挥重大作用。

  目前，国内户用储能、便携式储能电芯仍以圆柱18650电芯为主，圆柱21700及更大圆柱已在部分带电量要求更为苛刻的场合小批量应用。应用于储能的电池型号有鹏辉能源40135大圆柱、亿纬锂能40135大圆柱、航天锂电也在去年宣布投资300亿元生产自主研发的3891和4680新型动力电池。

  在钠离子电池方面，力神公司计划采用层状氧化物正极和硬碳负极路线铝壳大圆柱钠离子电池，容量18Ah，单位体积内的包含的能量160Wh/kg；满足10min快充，冬季续航能力可达常温的90%，解决锂资源短缺以及铁锂电池低温差的痛点，应用于400公里续航以内的A00级电动车以及户用储能等领域。

  60系大圆柱磷酸铁锂方面，时代联合研发了50Ah、100Ah系列电芯，时代华景也研发出专注于储能的全极耳圆柱32135 13、14、15AH磷酸铁锂电芯。

  整体来看，26系、3X系、40系、46系、60系大圆柱电池正开始频频进入储能；具体来看，40、46系切入户用储能；60系进入工商业储能，2023-2024年大圆柱在储能领域将逐渐起量。

  从目前形势来看，国内动力汽车主要还是方形电池的天下，但随着一众电池企业的风向转变，市场认为，方形电池的霸主地位将会受到挑战。

  特斯拉作为电动车界的“苹果”对行业内零部件的开发有领导的作用，近几年马斯克力推大圆柱，导致其供应商日韩企业也开始追随，国内自然而然也会随着行业领导者的变化而做出改变，这也是目前扎堆发力大圆柱的根本原因。

  国内很多电池企业都只是在储备大圆柱电池技术路线，真正的完成送样的企业不多，目前只有比克电池、宁德等几家少数企业用于市场，别的企业的进度还在推进中，除了技术难度外，大圆柱电池无法在成本方面对其他电池形成替代。

  有业内人士也公开表示，大圆柱电池虽然有优势，但它只是结构改变，并不是全新的技术体系，很多方面并没有创新，不会对刀片电池、麒麟电池等产品形态构成威胁，如刀片电池，低成本优势还是很明显的，而大圆柱电池主要是三元锂技术路线，成本还在。此前行业测算，相同材料体系，4680电池的成本略高于方形电池。

  另外，据起点锂电走访得知，圆柱电池的良率要比方形电池高，因为卷绕技术已十分成熟，早期的电池都是圆柱形居多而非方形，所以在制作的完整过程中，大圆柱和小圆柱在制造虽然理论上如出一辙，但毕竟体积差异较大，所以大圆柱量产是否一帆风顺，还需要这几年的验证。

  在起点锂电看来，未来技术路线并不会逐渐趋向于某一方向。在目前的技术条件下，圆柱电池、方形电池、软包电池均有各自适用的场景，未来将长期共存。

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