12月26日，特斯(si)拉方面證實，其位于加州弗里蒙(meng)特超級工(gong)廠(chang)的(de)4680電(dian)池生(sheng)產線已實現周產電(dian)芯86.8萬枚，相(xiang)當于可以支(zhi)撐每(mei)周生(sheng)產1000多輛新(xin)車(che)。

此外，近日，為了研究創新極耳設計大圓柱形電池的特性、性能和整體潛力，一則使用真實商業化的全極耳大圓柱電池驗證數字模型結論的文章，發表于老牌能源類頂級雜志《Journal of Power Sources》（SCI一區，IF:9.794）。電池網注意到，研究中使用專為汽車高性能應用設計的具有10Ah容量和最先進的LiNi_xMn_yCo_zO₂（NMC,x>0.8）陰極和SiO_x-C陽極的(de)圓柱形電池(chi)來(lai)參數化和驗證建模框(kuang)架，該電池(chi)由制造商深圳市比克(ke)動力電池(chi)有限公司直接提供(gong)。

從結論來看，該研究開發了一種基于大圓柱形電池的空間分辨熱-電-電化學框架，實驗應用的電池具有新穎的全極耳設計、最先進的高鎳陰極和SiO_x-C陽(yang)極(ji)，并在-20°C至65°C的(de)(de)寬溫(wen)度范圍(wei)內(nei)進行了廣泛驗證。此外，通過最佳的(de)(de)熱管理，本(ben)文所研(yan)究的(de)(de)電(dian)池(chi)實現(xian)了不到12分鐘從10%充電(dian)到80%SOC的(de)(de)快速充電(dian)時間，展示了成(cheng)熟的(de)(de)全(quan)極(ji)耳大圓柱電(dian)池(chi)的(de)(de)巨大潛(qian)力(li)。

生產(chan)速度提升、技術持續突破，一時間，4680大圓柱(zhu)電池再次站上風(feng)口。

乘(cheng)風起航 諸(zhu)侯爭霸

當前，新(xin)能(neng)源(yuan)車推廣速(su)度不斷(duan)提升，從終端需求來看(kan)，消費者也(ye)直面(mian)電池安全、里程焦慮(lv)、充電不便等(deng)諸多痛(tong)點，而大圓柱電池的高安全性，以(yi)及兼顧(gu)高能(neng)量和超級快充等(deng)優(you)勢(shi)，被認為(wei)是解決這些難(nan)題的最(zui)佳方案。

伊維經濟(ji)研究(jiu)院研究(jiu)部總(zong)經理、中國電池產(chan)業研究(jiu)院院長吳輝在(zai)《中國圓(yuan)柱鋰離子(zi)電池行業發(fa)展白皮(pi)書(shu)（2022年(nian)）》中分析，圓(yuan)柱電池以其(qi)產(chan)品(pin)高(gao)度標準(zhun)化(hua)和產(chan)線高(gao)度自動化(hua)等特征(zheng)，在(zai)鋰離子(zi)電池產(chan)品(pin)中具(ju)備較高(gao)的競爭力。

從(cong)產品型號來(lai)看，由(you)18650到(dao)21700再到(dao)即將(jiang)實現量產的4680，圓柱(zhu)(zhu)電池逐(zhu)步向著更(geng)大的尺寸方向發展。尤其是以4680為代(dai)表(biao)的大圓柱(zhu)(zhu)，預計將(jiang)在特斯拉(la)的帶動下在未來(lai)圓柱(zhu)(zhu)電池出貨量中(zhong)占有較高的比重。

電池(chi)網梳理(li)發(fa)現，在(zai)(zai)整車領域，特(te)斯拉、蔚(yu)來(lai)、寶(bao)馬(ma)等(deng)多(duo)家車企(qi)已(yi)將目(mu)光投向(xiang)4680等(deng)大圓(yuan)柱電池(chi)。此外(wai)，跟隨車企(qi)步伐，與特(te)斯拉合作(zuo)的松下(xia)、LG新能源(yuan)、三星SDI，與寶(bao)馬(ma)合作(zuo)的寧德時代、億緯鋰能、遠景動力(li)已(yi)在(zai)(zai)推進4680圓(yuan)柱電池(chi)產能建設。另有(you)比(bi)克電池(chi)、蔚(yu)藍(lan)鋰芯、力(li)神(shen)電池(chi)、國軒電池(chi)等(deng)電池(chi)廠(chang)商也在(zai)(zai)發(fa)力(li)4680領域，隨著技術(shu)的進步，預計未(wei)來(lai)還(huan)將有(you)更多(duo)的車企(qi)與電池(chi)企(qi)業(ye)加碼大圓(yuan)柱電池(chi)領域。

吳輝指(zhi)出，目(mu)前，在(zai)46系(xi)列大圓柱方面，全(quan)球(qiu)范圍(wei)內(nei)僅特斯拉(la)和(he)松下基本(ben)實(shi)現車用大圓柱的(de)早(zao)期批量(liang)化生產(chan)；其(qi)次，LG、億緯鋰能(neng)、三星和(he)寧德時代均計(ji)劃在(zai)2023年實(shi)現量(liang)產(chan)；其(qi)他的(de)企業包括比克電(dian)池等(deng)在(zai)大圓柱領域儲備較多，擁有完(wan)善(shan)的(de)中試(shi)線產(chan)品。

產能與(yu)目標懸(xuan)殊 創新與(yu)突破持(chi)續

雖然大(da)圓(yuan)柱電(dian)池陣營頭部電(dian)池廠眾多，但產能速度遠(yuan)未達預期。

特(te)斯拉自2020年(nian)對外發布46系列，對比年(nian)初(chu)產(chan)能數據(ju)，雖(sui)然目(mu)前弗里蒙(meng)特(te)工廠的(de)產(chan)能已(yi)提升到(dao)年(nian)初(chu)的(de)約20倍，卻仍與目(mu)標產(chan)能相差懸殊(shu)。

根據此前的(de)(de)(de)規劃，弗里蒙特(te)工廠的(de)(de)(de)4680電池年(nian)生產能(neng)力(li)將達到10GWh，大概可以滿(man)足15萬輛電動汽車(che)的(de)(de)(de)需求，但根據特(te)斯拉最(zui)新公(gong)布的(de)(de)(de)產能(neng)進度推算，該(gai)工廠的(de)(de)(de)年(nian)產能(neng)只能(neng)滿(man)足4.8萬輛電動汽車(che)的(de)(de)(de)需求；得州(zhou)超(chao)級工廠的(de)(de)(de)電池產能(neng)原規劃年(nian)內將建成(cheng)60GWh，但實際電池產能(neng)未知；德國(guo)(guo)柏林的(de)(de)(de)工廠預計建成(cheng)后達到20GWh，但在2022年(nian)9月，出于獲取補貼和生產成(cheng)本的(de)(de)(de)考慮(lv)，特(te)斯拉著手開(kai)始將德國(guo)(guo)的(de)(de)(de)產線遷(qian)回美國(guo)(guo)本土。

吳輝分(fen)析，目前(qian)46系(xi)列大(da)圓(yuan)(yuan)柱(zhu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)工藝(yi)難(nan)點還是(shi)在全(quan)極耳(er)技術(shu)，有較(jiao)高的(de)(de)技術(shu)壁壘，尤其(qi)(qi)分(fen)切、注液、揉平和激光焊(han)接等(deng)(deng)環(huan)節容易產(chan)(chan)生(sheng)金屬碎屑、焊(han)渣(zha)、以及出現極耳(er)一致(zhi)性差等(deng)(deng)問題，從而使(shi)得大(da)圓(yuan)(yuan)柱(zhu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)良品(pin)(pin)率還相對(dui)較(jiao)低。另外，下游(you)車(che)企驗證46系(xi)列大(da)圓(yuan)(yuan)柱(zhu)產(chan)(chan)品(pin)(pin)也需要(yao)一定的(de)(de)時間，除(chu)了特斯(si)拉批量(liang)使(shi)用(yong)之外，奔(ben)馳、寶(bao)馬(ma)等(deng)(deng)企業也都(dou)處(chu)于驗證階段(duan)。下一步就是(shi)企業需要(yao)在工藝(yi)層面解(jie)決46系(xi)大(da)圓(yuan)(yuan)柱(zhu)生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)的(de)(de)問題，提高其(qi)(qi)良品(pin)(pin)率，進而真正的(de)(de)降低生(sheng)產(chan)(chan)制造成本促(cu)進其(qi)(qi)在下游(you)車(che)企中(zhong)的(de)(de)批量(liang)應用(yong)。

除(chu)了良(liang)品(pin)率及應(ying)用端的驗證，大(da)圓(yuan)柱電池還(huan)需要加強(qiang)技術工藝的改(gai)進提升。

值(zhi)得注(zhu)意(yi)的是(shi)，在(zai)技(ji)術創新方面，比克(ke)全(quan)極耳大(da)(da)圓柱(zhu)電池同時(shi)突(tu)破(po)了能(neng)(neng)量密度(du)（續航）和快充(chong)兩大(da)(da)核心性能(neng)(neng)局限。一方面，憑借圓柱(zhu)結構(gou)，通過搭載(zai)高鎳正(zheng)極、硅(gui)負(fu)極、摻硅(gui)補鋰(li)等先進(jin)技(ji)術，能(neng)(neng)量密度(du)可大(da)(da)大(da)(da)提升，為(wei)整車提供800公里(li)以上的續航里(li)程。另一方面，大(da)(da)圓柱(zhu)電池能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)保障安全(quan)和足夠(gou)的續航里(li)程的基礎上，進(jin)一步提升快充(chong)性能(neng)(neng)，其12分鐘快充(chong)性能(neng)(neng)在(zai)上文介紹的《Journal of Power Sources》文章(zhang)中(zhong)也得到了驗(yan)證，助力(li)電動車使用體驗(yan)媲美燃油車。

此外，對于(yu)布(bu)局(ju)大圓柱(zhu)電池的企業，吳(wu)輝(hui)建議，要加強工(gong)藝的研(yan)發，提(ti)高產品的良品率，進一步降低成(cheng)本。比如率先將良品率提(ti)升(sheng)到傳統的18系(xi)和(he)21系(xi)的水平必定(ding)會領先競(jing)爭對手。

其(qi)次，大圓(yuan)柱的優(you)勢是標準尺(chi)寸帶來的生產(chan)效率的提升(sheng)，電池(chi)企(qi)業(ye)應聯合設備企(qi)業(ye)研究高速的自動化生產(chan)線，尤其(qi)是在大圓(yuan)柱領(ling)域要盡量做到每(mei)個(ge)環節全自動化生產(chan)，讓(rang)大圓(yuan)柱電池(chi)的制造(zao)成本優(you)勢明顯體現出來。

率先布局 未來可期

比克(ke)電(dian)池(chi)(chi)(chi)與特(te)斯拉的(de)(de)無極(ji)耳(er)概念類(lei)比，經過(guo)多年(nian)的(de)(de)探索(suo)，在2019年(nian)左右(you)，形成(cheng)了獨有的(de)(de)全極(ji)耳(er)技術(shu)路(lu)線。通(tong)過(guo)定(ding)向泄壓技術(shu)，比克(ke)全極(ji)耳(er)大圓柱電(dian)池(chi)(chi)(chi)可以(yi)做(zuo)到(dao)整(zheng)車層面零熱擴散(san)，保證電(dian)池(chi)(chi)(chi)包整(zheng)體的(de)(de)安全和電(dian)池(chi)(chi)(chi)全生命(ming)周期品質的(de)(de)始終如(ru)一。

自(zi)2021年初(chu)在國內(nei)率先發布全極耳大圓(yuan)柱電(dian)池至今，比(bi)克(ke)電(dian)池在大圓(yuan)柱電(dian)池技術研發和市場化推進上持續領先，訂(ding)單(dan)和意(yi)向(xiang)客(ke)戶持續增加。

產品(pin)方面，比(bi)克大(da)圓柱電(dian)(dian)池目前主要有46系(xi)(xi)(xi)(xi)、3x系(xi)(xi)(xi)(xi)和(he)26系(xi)(xi)(xi)(xi)等系(xi)(xi)(xi)(xi)列，電(dian)(dian)芯高度(du)覆蓋70mm到160mm。比(bi)克46系(xi)(xi)(xi)(xi)電(dian)(dian)芯去年開(kai)始陸續(xu)有樣品(pin)批量(liang)(liang)交(jiao)付，性(xing)能(neng)表現符合(he)預期，依據(ju)8-15分鐘的不(bu)同快充能(neng)力(li)，目前電(dian)(dian)芯能(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)在280Wh/kg至330Wh/kg之(zhi)間。比(bi)克26系(xi)(xi)(xi)(xi)則以(yi)26105鋁殼電(dian)(dian)芯為主，目前處(chu)(chu)于(yu)B樣階段，應用于(yu)整(zheng)車可達700公里(li)以(yi)上續(xu)航，快充12分鐘以(yi)內可達500公里(li)續(xu)航，預計(ji)將(jiang)于(yu)2024年量(liang)(liang)產，屆時能(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)將(jiang)高達290Wh/kg。3x系(xi)(xi)(xi)(xi)則處(chu)(chu)于(yu)二(er)者之(zhi)間，是比(bi)克為了進一步綜合(he)優化性(xing)能(neng)、成本、系(xi)(xi)(xi)(xi)統設計(ji)等因素在開(kai)發(fa)的新平臺。

除了產品和(he)市場的(de)規劃，比(bi)克電(dian)池在產能擴充(chong)上也將迎來實(shi)質進展，未(wei)來幾年(nian)，公司計劃分兩個階段在海內(nei)外擴充(chong)80GWh的(de)電(dian)池產能。同時，公司也將持續向碳(tan)(tan)(tan)(tan)中和(he)目標邁進，打造零(ling)碳(tan)(tan)(tan)(tan)工廠，滿足(zu)(zu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)和(he)碳(tan)(tan)(tan)(tan)足(zu)(zu)跡的(de)需求，以行業領先水平(ping)為目標，持續減少碳(tan)(tan)(tan)(tan)排(pai)放(fang)，積極探索(suo)電(dian)池全生命周期碳(tan)(tan)(tan)(tan)中和(he)路徑。

作為國內率先(xian)量產(chan)高(gao)鎳(nie)正極(ji)+硅(gui)負極(ji)材料(liao)體系(xi)的(de)(de)鋰電(dian)企(qi)業(ye)(ye)，比克電(dian)池在(zai)(zai)化工原料(liao)、精密結(jie)構件和(he)生產(chan)設備上有(you)長(chang)(chang)期持續的(de)(de)技(ji)術布(bu)局。多年來(lai)，公司與容(rong)百科技(ji)、當升(sheng)科技(ji)等眾多國內供應鏈頭部企(qi)業(ye)(ye)攜(xie)手成(cheng)長(chang)(chang)，建立了長(chang)(chang)期穩(wen)定的(de)(de)合作意向和(he)彼(bi)此信任的(de)(de)合作關(guan)系(xi)。除(chu)此之外，公司還通過(guo)與合作伙伴們長(chang)(chang)期共同研發前沿技(ji)術和(he)新型(xing)材料(liao)，在(zai)(zai)產(chan)業(ye)(ye)鏈當中形成(cheng)了一定的(de)(de)技(ji)術牽引力。

與此同時(shi)，比克(ke)電池產業鏈布局也注(zhu)重(zhong)“軟實(shi)(shi)力”，在(zai)基于(yu)數(shu)字(zi)化工(gong)廠解決方(fang)案、人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)生(sheng)產制(zhi)造(zao)(zao)和(he)管(guan)理方(fang)案，持續提升智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造(zao)(zao)實(shi)(shi)力，同時(shi)布局零碳工(gong)廠方(fang)案，未來大圓柱生(sheng)產基地也將采用100%綠電，力求在(zai)智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造(zao)(zao)和(he)綠色(se)生(sheng)產上更進一步。

吳(wu)輝(hui)指出(chu)，大(da)圓柱(zhu)電池解決了小(xiao)(xiao)圓柱(zhu)單體(ti)容(rong)量小(xiao)(xiao)，成組效(xiao)率低的(de)問題，未來不光是在電動汽車，包括在家庭儲能、小(xiao)(xiao)動力等(deng)領(ling)域也會大(da)量的(de)應用。隨著布局大(da)圓柱(zhu)電池企業(ye)越來越多，未來市場前景可期(qi)。

“2030年，全(quan)球(qiu)新能(neng)源汽(qi)車用動力電(dian)池預計(ji)將(jiang)達(da)到(dao)4500GWh”，吳(wu)輝預計(ji)，隨著大圓(yuan)柱制造工(gong)藝的逐步成熟，其(qi)(qi)標(biao)準(zhun)的尺(chi)寸使(shi)得其(qi)(qi)生產線(xian)將(jiang)高度自動化，加上其(qi)(qi)較(jiao)高的能(neng)量密度使(shi)得其(qi)(qi)成本(ben)優勢(shi)相(xiang)比(bi)(bi)方(fang)形和軟包(bao)將(jiang)非常明顯(xian)，按照2030年全(quan)球(qiu)車用動力電(dian)池中25%的比(bi)(bi)例(li)使(shi)用大圓(yuan)柱，其(qi)(qi)市(shi)場需求量將(jiang)達(da)到(dao)1125GWh，以4680大概26Ah估算，將(jiang)超(chao)過100億只。如果疊加在(zai)儲能(neng)和小動力中的需求量，將(jiang)遠超(chao)這一數據(ju)。

在(zai)技(ji)術創新(xin)“硬實(shi)力”和產業鏈(lian)布局“軟實(shi)力”雙重助(zhu)力下，比克電池(chi)有望乘(cheng)大圓柱行(xing)業發展東風，加速駛(shi)上發展快(kuai)車道(dao)。