鉅大LARGE | 點擊量：825次 | 2022年06月22日
"麒麟電池"直面4680圓柱電池，動力鋰電池新一輪技術(shù)競賽誰是贏家
近來，新能源汽車產(chǎn)銷上升一浪高過一浪，而動力鋰電池技術(shù)創(chuàng)新也不斷加速。"4680圓柱電池將成為今后動力鋰電池的主流，品質(zhì)優(yōu)、安全性高是其強項。"三月二十八日，松下電器集團代表董事、總裁楠見雄規(guī)在2022我國電動汽車百人會論壇上如是說。同一場合，CATL首席科學(xué)家吳凱表示，CATL推出的第三代CTP（無模組）技術(shù)，內(nèi)部稱其為"麒麟電池"，電量比4680系統(tǒng)還要高13％。兩者的發(fā)言，火藥味十足。
自2020年九月TSLA在"電池日"首次公布4680電池后，動力鋰電池龍頭公司就開始爭相布局大圓柱電池，從松下、LG新能源到比克、億緯鋰能等動力鋰電池公司都殺入這一賽道。這給一直身處主流地位的方形電池帶來了威脅。那么，大圓柱電池是市場新機遇嗎？大圓柱電池和方形電池誰將是主流？電池技術(shù)路線之爭的意義又何在？
01
圓柱電池機遇來臨？
在4680大圓柱電池現(xiàn)身之前，方形和軟包動力鋰電池一直是主流，只有TSLA大量使用了松下生產(chǎn)的18650圓柱電池。而4680電池在TSLA首席執(zhí)行官馬斯克眼中是"巨大突破"，他認為這有望使TSLA生產(chǎn)售價2.5萬美元（約合人民幣16萬元）的平價電動汽車成為可能。今年三月，松下計劃在美國投資建設(shè)動力鋰電池廠，就被看作是為TSLA配套供應(yīng)4680電池。
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如今，4680大圓柱電池在一些動力鋰電池公司中格外受寵。"極致標準、極致可靠、極致制造和極致體系。"億緯鋰能股份有限公司董事長劉金成罕見地用了4個"極致"來表達對4680電池的高度認可。劉金成表示，大圓柱電池可能是動力鋰電池最終技術(shù)方向，其體現(xiàn)出"絕對安全和成本優(yōu)勢"。
所謂4680大圓柱電池，尺寸為直徑46毫米，高度80毫米，和TSLA之前使用的直徑18毫米、高度65毫米的18650圓柱電池相比，體積更大，優(yōu)點也更多。正因如此，受到越來越多動力鋰電池公司的青睞。
"大圓柱電池是未來5～10年內(nèi)中高端電動汽車配置的最優(yōu)解。"比克動力鋰電池副總裁樊文光在接受《我國汽車報》記者采訪時表示，目前4680電池正處在從設(shè)計驗證到工程驗證的推進階段。到2025年大圓柱電芯市占率將超過30％，達到約480GWh，超過2021年全球動力鋰電池總需求量。他告訴記者，目前，比克的圓柱鋁殼電芯已處于B樣（接近量產(chǎn)的試產(chǎn)樣品）階段。
有關(guān)4680大圓柱電池，TSLA仍然處于領(lǐng)跑位置。今年二月十九日，TSLA宣布美國弗里蒙特廠已于一月生產(chǎn)了100萬枚4680電池，將在第一季度率先用于ModelY車型上。按照每輛車配備1000枚估算，這些電池可用于1000輛ModelY新車。此外，松下和LG新能源均計劃在2023年量產(chǎn)4680電池，松下位于日本和歌山縣的廠正在引進2條生產(chǎn)線，LG新能源也開始建設(shè)一條試點生產(chǎn)線。
"從國內(nèi)外動力鋰電池公司的布局看，大圓柱電池的市場機遇期帷幕已經(jīng)拉開，產(chǎn)量有望持續(xù)擴大。"山東省電池工業(yè)協(xié)會顧問謝瑜忠認為，這和全球電動汽車銷量快速上升、用戶持續(xù)新增、消費者對破解動力鋰電池種種焦慮的現(xiàn)實需求是分不開的，而且這也是大圓柱電池逐漸"受寵"、為業(yè)界看好的內(nèi)在驅(qū)動力。
02
哪種技術(shù)路線是主流？
當前的動力鋰電池市場上，雖然4680圓柱電池逐漸受寵，但仍然是方形電池的天下。那么，未來究竟誰能在競爭中奪得主流地位呢？
"大圓柱電池在安全性方面優(yōu)點突出。"北京大學(xué)新能源材料和技術(shù)實驗室主任其魯向《我國汽車報》記者表示，和普通方形電池相比，大圓柱電池單體容量低，單個電池?zé)崾Э蒯尫诺哪芰枯^小，不易引起熱失控蔓延。同時，因為電池采用圓柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，相鄰電池受熱比只有1/6；而方形電池是面對面相貼，相鄰電池受熱比達到1/2。因此，大圓柱電池獨特的圓柱弧形表面能夠限制熱傳遞。
此外，圓柱電池的無極耳電池技術(shù)通過正負極集流體和蓋板或殼體直接連接，成倍增大電流傳導(dǎo)面積、縮短電流傳導(dǎo)距離，從而大幅降低電池內(nèi)阻，減少了發(fā)熱量，還可以延長電池壽命。同時，其能量密度也在不斷提升，2024年實現(xiàn)量產(chǎn)時能量密度將高達285Wh/kg左右，不亞于三元鋰電池。而且，大圓柱電池續(xù)駛里程可達700公里以上，而目前大多數(shù)普通方形電池靠新增電池數(shù)量的方法只能做到600公里，但已經(jīng)很難再提升了。
作為新一代方形電池技術(shù)的代表，"麒麟電池"也有自己的獨特優(yōu)勢。吳凱指出，通過分析近3年乘用車的續(xù)駛里程數(shù)據(jù)獲悉，消費者對長里程的追求仍是趨勢，同時還要兼顧經(jīng)濟性。因此，CATL的高效成組技術(shù)既能解決里程焦慮，不同化學(xué)體系的搭配又能兼顧經(jīng)濟性需求。新推出的麒麟電池在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，電池包的電量相比4680系統(tǒng)可以提升13％。而且，麒麟電池通過應(yīng)用無熱擴散技術(shù)，構(gòu)建多級安全防護體系，實現(xiàn)了電池系統(tǒng)不熱擴散的目的。
"實事求是地說，上述新技術(shù)肯定都有其優(yōu)點，但目前‘麒麟電池’尚未公布，沒有詳細參數(shù)和試驗依據(jù)，不好評價。"華東汽車新材料技術(shù)研究院研究員林澍文表示，客觀來看，隨著4680電池直徑和高度的新增，可以使電池組中所需單個電池數(shù)量減少，如一代18650圓柱電池要7200余枚電芯，二代2170圓柱電池要4400余枚電芯，4680電池約要950余枚電芯，這也就不斷降低了電池管理系統(tǒng)的難度。
在樊文光看來，大圓柱電池?zé)o論在快充、換電模式和回收再利用環(huán)節(jié)都有突出優(yōu)勢。在快充模式上，快充12分鐘可以行駛500公里。在換電領(lǐng)域，目前存在靈活性不足、建設(shè)成本過高、行業(yè)標準不統(tǒng)一等問題，而圓柱電池因為單體小，形狀規(guī)則，非常適合換電模式。同時，大圓柱電池有統(tǒng)一尺寸，不像方形電池規(guī)格不一，形狀各異，有關(guān)回收、運輸及梯次利用都更為有利。
"在未來一段時間內(nèi)，大圓柱電池有可能和方形電池共存。"林澍文表示，在目前技術(shù)條件下，兩種電池都有各自適用的場景，有望共同成為主流，正如目前三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池共存相同。"為用戶減少焦慮的多種技術(shù)探索都是有價值的。"林澍文說。
03
路線競爭意義何在？
伴隨著電動汽車產(chǎn)銷量的上升，市場對動力鋰電池的需求也在水漲船高，相關(guān)動力鋰電池公司正在不斷推出動力鋰電池新技術(shù)、新產(chǎn)品，多種技術(shù)路線的競爭正在升溫。
而近一年多來，動力鋰電池原材料價格瘋狂上漲，已經(jīng)成為行業(yè)的重要制約因素。在這樣的情況下，動力鋰電池公司如何發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，降本增效，備受整個產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注。"比克新一代的大圓柱電池，瞄準的是中高端汽車電池市場。"樊文光表示，新技術(shù)不僅可以提升性能，還能降低成本，在原材料漲價背景下意義格外突出。
"通過技術(shù)創(chuàng)新減少價格高、供應(yīng)緊張的原材料使用，降低電池生產(chǎn)成本更為實用，大圓柱電池在這方面有優(yōu)勢，這也是高度重視控制生產(chǎn)成本的TSLA之所以率先盯上大圓柱電池的原因之一。"其魯表示，在上游原材料短缺且價格高企的背景下，動力鋰電池技術(shù)創(chuàng)新、多種技術(shù)路線探索和競爭，都對整個動力鋰電池行業(yè)乃至新能源汽車行業(yè)發(fā)展有現(xiàn)實意義。
"目前，動力鋰電池技術(shù)可謂是百花齊放。"招商證券分析師馬宏圖表示，除了全固態(tài)電池還要若干年的努力才能實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)之外，從材料上看，高鎳電池、無鈷電池、無鎳無鈷電池、果凍電池等已經(jīng)相繼開始研發(fā)或公布；從外形上看，比亞迪的刀片電池已經(jīng)量產(chǎn)，大圓柱電池、"麒麟電池"或許很快也將量產(chǎn)應(yīng)用。多種技術(shù)路線的競爭，既可以相互激勵，加速創(chuàng)新發(fā)展，也有利于實現(xiàn)市場層面的洗牌和淘汰，從而使真正優(yōu)秀的產(chǎn)品脫穎而出。
"既可以在提高性能的基礎(chǔ)上減少礦產(chǎn)資源消耗并降低生產(chǎn)成本，又能解決里程焦慮、安全焦慮、充電焦慮、冬季掉電焦慮、低殘值焦慮等問題的動力鋰電池，才是理想的、可大規(guī)模推廣的商業(yè)化產(chǎn)品。"林澍文表示，因此，動力鋰電池新一輪技術(shù)競賽中誰能成為贏家，答案就在其中。
