前言：曾在动力电池领域略显沉寂的大圆柱电池，近来又重回行业焦点，掀起阵阵波澜。技术优势到市场前景，从应用场景到面临挑战，大圆柱电池正经历着全方位的审视与探索。
作者 | 方文三图片来源 | 网 络
大圆柱电池究竟是什么
当前，新能源汽车的动力电池按照形状划分可分为：方形、软包、圆柱3类。方形为主流形态，占到市场份额的60%左右。
圆柱电池则可以分为小圆柱和大圆柱两类，前者为直径21毫米、高度70毫米的“2170圆柱电池”，是成熟产品。
而大圆柱电池则是进入市场不久，主要发展方向为直径达46毫米、高度为80毫米的电池，也常被称为“4680圆柱电池”。
在特斯拉看来，直径为46mm的圆柱电池是续航提升和降本的最佳尺寸。直径变小，整车需要的电池节数就增多，BMS（电池管理系统）的管理难度变大；而直径变大，电池节数减少，但电芯的散热则成为一个难点。
而在高度上并没有一个“临界点”，所以也就有了4680、4695，甚至46120电池了。
制造效率与标准化
在制造效率上，圆柱电池产线优势明显，其生产效率至少比方形或软包电池高出50% ，随着技术发展，如今行业头部设备企业的圆柱电池装配线速度普遍能达到300PPM以上，是传统方形、软包电池20—30PPM效率的十倍左右。
亿纬锂能副总裁、电池系统研究院院长江吉兵指出，大圆柱电池制造效率比方形电池高10倍，且系统零部件设计标准化和成组工艺标准化，可让电池成为汽车标准零部件。
标准化设计还使其可兼容400V至1200V等不同电压平台，满足车企缩短开发周期、增加车型数量的需求。
大圆柱电池原位升级特性
新能源汽车产品迭代周期已压缩至12—18个月，大圆柱电池“固定尺寸+多元化学体系”技术路线，成功解决标准化与个性化发展悖论。
它可兼容从磷酸铁锂(LFP)、磷酸锰铁锂(LMX)到三元锂(NCM)等多种化学体系，实现电量、续航、充电时间、功率的灵活调整，将电池系统研发时间缩短到3— 6个月，并降低80%的研发费用。
亿纬锂能通过这种原位升级，仅调整电池材料体系，产线就能满产满销，还能随时切换生产别的产品，极大提升了产能利用率。
在安全方面，亿纬锂能电池系统基于1500兆帕的双层热实心钢与3500兆帕的航天级玻璃纤维、全域发泡技术等叠加，让整个电子系统的底部磕碰能量吸收可达到1000焦，是新国标6.6倍。
宝马第六代大圆柱电池能量密度提升20%，达350Wh/kg，电池续航里程增加30%，充电速度提升30%，电驱整体能效提升20%，成本降低40 - 50%，在性能与成本上取得良好平衡。
目前市场前景广阔
从市场数据来看，虽然2024年国内圆柱电池在动力电池装机量中占比较少，其中46系圆柱电池装机量占比0.3%。
但各大研究机构预判，2025年全球市场对于大圆柱电池的需求将达到百GWh级别，2030年的市场需求相比2025年还将有4—5倍的增长空间，对应市场规模达千亿元级别。
德时代：规划了8条产线、12GWh的4680大圆柱电池产能，宣布于中国和欧洲各建20GWh产能，预计2024年开始量产并于2025年正式交付，在两轮车领域的大圆柱电池已经下线应用。
亿纬锂能：大圆柱电池已进入C样阶段，截止2023年6月份，电芯下线数量达到100万支，9月实现翻倍达到200万支。2024年2月，首款搭载其大圆柱电池的量产车型江淮瑞风上市。其圆柱磷酸铁锂电池已取得未来5年客户意向性需求合计约88GWh，三元大圆柱电池约486GWh。
中创新航：已发布“顶流”46系圆柱电池，包括46950、46110两种型号。2023年1月，宣布计划总投资130亿元在江苏常州建设电池生产基地，涵盖30GWh大圆柱电池产线及研发中心，预计2024年开始量产。
特斯拉：已规划美国加州、德州、内华达州工厂及德国柏林工厂自产4680电池。2023年10月宣布德州超级工厂已累计生产4680电芯2000万颗，2024年，得州超级工厂第5000万枚4680大圆柱电池下线，宣称2024年将是大圆柱电池重要的产能增长年。
LG：计划在2023年年底前新建一条4680电池产线，在韩国天安建立了一条4680电池测试产线，计划2023年在马来西亚建设4680电池量产线，规划产能8 - 12GWh，预计2025年量产。
松下：2022年11月在美国堪萨斯州30GWh动力电池工厂正式动工，将为特斯拉生产4680圆柱电池。美国西部的电池工厂聚焦4680圆柱电池，为特斯拉Cybertruck核心配套。
宝马宣布在下一代电动车型中采用大圆柱电池，成为大圆柱电池发展的重要里程碑，证实其在中高端乘用车市场的商业可行性。
多家车企如通用、保时捷、沃尔沃、Stellantis、奔驰、蔚来、岚图、江淮、一汽奔腾等纷纷加入大圆柱电池阵营，众多电池企业也在46系圆柱电池领域积极布局。
应用场景多元化
电动汽车领域：大圆柱电池因高能量密度、强快充能力、高安全性和长使用寿命等优势，成为新能源汽车尤其是中高端车型动力电池的重要技术路线，适用于PHEV、增程式、纯电动等各类电动汽车。
电动航空领域：电动航空领域对电池能量密度、安全性等要求极高，大圆柱电池正成为有力竞争者。
中创新航为小鹏汇天的两代飞行汽车供应动力电池；赣锋锂电针对无人机、eVTOL领域开发的21700圆柱电芯，能量密度覆盖330 - 400Wh/kg。
储能领域：在储能市场，大圆柱电池也展现出潜力。鹏辉能源研究院研发总监张伶俐表示，2024年大圆柱电池在储能领域的应用实现倍数增长，特别是在增量市场上。
大圆柱电池凭借循环性能、宽温层以及成本等方面的优势，在户储、应急电源、通信电源等场景受到关注。特斯拉计划将4680电池拓展到储能领域，如户储电池Powerwall，未来户储高速增长有望带动大圆柱电池需求。
结尾：面临挑战犹存
动力电池行业对于大圆柱电池的前景一致看好。华泰证券预计，2027年全球大圆柱电池装机量达429GWh，对应的市场规模为2144.8亿元，2023-2027年年均复合增长率可达110.7%。
东北证券研报指出，2025年全球46系列大圆柱电池装机量有望达到255GWh，全球市场渗透率可提至20%。
尽管大圆柱电池优势众多、前景向好，但发展过程中也面临挑战。在成本方面，虽然制造效率提升等能降低部分成本，但与其他电池技术竞争时，仍需进一步降低成本以提高性价比。
在技术迭代上，虽然当前技术取得进展，但（半）固态电池等新兴电池技术也在发展，大圆柱电池需持续创新，保持竞争力。
目前众多企业涌入赛道，如何在竞争中脱颖而出，获取更多市场份额，对企业的技术、产能、成本控制、市场拓展等综合能力提出考验。
内容参考来源于：汽车公社：大圆柱电池，卷土重来；新能源观察家：“期货”大圆柱电池，继续“难产”？；韩永昌：差点被放弃的大圆柱电池，特斯拉攻克了技术关
原文标题 : AI芯天下丨趋势丨高效价值被关注，大圆柱电池又风生水起
