界面新聞?dòng)浾?| 莊鍵 顧樂曉
“大圓柱電池的量產(chǎn)，已進(jìn)入到黎明前的攻堅(jiān)階段。”比克電池副總裁樊文光今年4月作出的預(yù)判正逐漸成為現(xiàn)實(shí)。
6月8日晚間，億緯鋰能(300014.SZ)對(duì)外宣布，同意其孫公司在匈牙利投資建設(shè)乘用車大圓柱電池項(xiàng)目，投資金額不超過99.7億元。該項(xiàng)目分期建設(shè)，建設(shè)期四年。
億緯鋰能由此成為又一家正式官宣大圓柱電池投資項(xiàng)目的鋰電公司。今年1月，比克電池也曾宣布，將在江蘇常州建設(shè)一座產(chǎn)能為30 GWh的新工廠，專門用于生產(chǎn)大圓柱電池，總投資130億元。該工廠有望在明年開始批量化生產(chǎn)階段。
樊文光稱，就行業(yè)整體情況而言，大圓柱電池正從設(shè)計(jì)驗(yàn)證步入量產(chǎn)籌備階段，今年下半年開始，會(huì)有越來越多的電池企業(yè)開始量產(chǎn)大圓柱電池。
特斯拉和寶馬押注的電池技術(shù)
圓柱電池、方形電池和軟包電池是鋰電池的三種主要封裝方式。
根據(jù)SNE Research統(tǒng)計(jì)，方形電池是目前動(dòng)力電池的主流形態(tài)，市場(chǎng)份額在60%左右。2022年上半年，圓柱電池占據(jù)全球動(dòng)力電池市場(chǎng)的份額為14%。2022年全年，這一數(shù)字為16%。
目前方形電池更多采用的是磷酸鐵鋰正極材料，其能量密度雖然遜于三元正極材料，但具有很高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。磷酸鐵鋰方形電池因此獲得了國(guó)內(nèi)外車企的廣泛認(rèn)可，特斯拉部分車型也選用了此類電池。
但隨著大圓柱電池的量產(chǎn)和裝車，上述情況有望得到根本改變。
圓柱電池又可分為小圓柱和大圓柱兩大類，前者是成熟產(chǎn)品，后者則剛推向市場(chǎng)不久。
小圓柱電池的主流為21700圓柱電池，直徑為21毫米、高度70毫米。直徑達(dá)46毫米、高度為80毫米的圓柱電池，是目前大圓柱電池的主要發(fā)展方向，該技術(shù)路線由特斯拉在2020年最先發(fā)布，也被冠以“46800電池”之稱。
特斯拉CEO埃隆·馬斯克稱，相比21700電池，46800電池在尺寸放大后，單體能量相比以往提升了5倍，功率提升6倍。使用該款電池后，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程可以提升16%。
特斯拉一直是圓柱電池的最大擁躉，也是目前唯一大量使用圓柱電池的車企。從最開始的車型Roadster，到此后的Model 3和Model Y，圓柱電池成為其首選的電池形態(tài)。
除特斯拉外，寶馬集團(tuán)是另一家明確將大圓柱電池視為未來主要技術(shù)方向的車企，將用于其新世代（Neue Klasse）車型架構(gòu)的純電車型，其此前選用的技術(shù)路線則是方形電池。
去年下半年，寶馬集團(tuán)分別與寧德時(shí)代(300750.SZ)、億緯鋰能、遠(yuǎn)景動(dòng)力達(dá)成大圓柱電池電池采購(gòu)合同。三家電池供應(yīng)商將分別在中國(guó)、歐洲和北美建立電池工廠，為寶馬集團(tuán)供貨。
和特斯拉類似，寶馬集團(tuán)選用的大圓柱電池也采用46毫米的直徑，但電池高度并非80毫米，而是采用了95毫米和120毫米兩種選項(xiàng)。
除此之外，通用汽車、蔚來汽車、江淮集團(tuán)等車企也陸續(xù)傳出將選用大圓柱電池的消息。大部分主流電池公司均已在大圓柱電池領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)和產(chǎn)能布局。
手握寶馬集團(tuán)訂單的寧德時(shí)代、億緯鋰能和遠(yuǎn)景動(dòng)力已先后官宣了大圓柱電池工廠規(guī)劃，LG新能源、松下等日韓電池巨頭也有著同樣動(dòng)作。
韓國(guó)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)去年6月報(bào)道稱，LG新能源將在位于韓國(guó)忠清北道梧倉(cāng)（Ochang）的工廠新建46800大圓柱電池產(chǎn)線，年產(chǎn)能為9 GWh。
LG新能源首席執(zhí)行官權(quán)暎壽（Kwon Yong-soo）稱，此次投資決策是出于全球汽車巨頭對(duì)圓柱電池不斷提升的需求。
走向量產(chǎn)并非一帆風(fēng)順
去年舉行的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)上，億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成曾表態(tài)稱，“大圓柱電池成為行業(yè)的王者，已經(jīng)初露曙光?！?/p>
他認(rèn)為，低成本的磷酸鐵鋰方形電池，將成為普及型新能源汽車的主要?jiǎng)恿﹄姵仡愋汀?/p>
樊文光告訴界面新聞?dòng)浾?，大圓柱電池的首要優(yōu)勢(shì)，在于圓柱這種電池形態(tài)帶來的高安全性，在任何極端情況下，都能保證動(dòng)力電池整體的安全可控。
在此基礎(chǔ)上，大圓柱電池可以適配更激進(jìn)的電池化學(xué)體系，比如8系以上的高鎳三元正極材料，從而獲得更高的電池能量密度，提高新能源汽車的續(xù)航能力。
樊文光認(rèn)為，大圓柱電池將幫助新能源汽車接近燃油車的性能，其作為一項(xiàng)成熟產(chǎn)品將在2026年逐漸鋪開。
這一情景的出現(xiàn)，還有賴于大圓柱電池從實(shí)驗(yàn)室成功走向量產(chǎn)，但這一過程注定不會(huì)一帆風(fēng)順。
今年5月上旬，日本最大的鋰電池公司松下宣布，該公司46800大圓柱電池的量產(chǎn)時(shí)間將推遲到2024年4-9月，較原定時(shí)間延后一年。
松下稱，推遲量產(chǎn)時(shí)間主要是為了提高電池性能，增強(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)力，但并未披露具體細(xì)節(jié)。
目前，松下在位于日本和歌山的工廠運(yùn)行一條46800電池的試點(diǎn)生產(chǎn)線。該公司是特斯拉的大圓柱電池潛在供應(yīng)商，特斯拉同時(shí)也在自產(chǎn)大圓柱電池。
樊文光稱，圓柱電池把尺寸做大并不簡(jiǎn)單，從18650電池迭代到21700電池也經(jīng)歷了數(shù)年時(shí)間。
目前大圓柱電池生產(chǎn)工藝最大的挑戰(zhàn)在于焊接技術(shù)，以及相應(yīng)的設(shè)備供應(yīng)。
他介紹稱，如果一條產(chǎn)線要達(dá)到300ppm的生產(chǎn)效率，即每分鐘生產(chǎn)300顆大圓柱電池，意味著一分鐘要重復(fù)300次焊接工序，長(zhǎng)年累月的高頻率使用，對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)定性要求非?？量?。
樊文光透露，目前大圓柱電池領(lǐng)域普遍的水平在120ppm左右，但也有頂尖企業(yè)實(shí)現(xiàn)了300ppm的生產(chǎn)效率，同時(shí)良率能達(dá)到90%以上。
在他看來，大圓柱電池量產(chǎn)的過程中，各家企業(yè)都會(huì)遇到一些困難，但目前而言，還沒有任何一個(gè)難點(diǎn)是沒有解決方案的。
46800電池發(fā)布逾兩年后，特斯拉已成功實(shí)現(xiàn)大圓柱電池量產(chǎn)裝車的公司，不過也是目前唯一的一家。
去年底，特斯拉對(duì)外宣布，其46800電池的產(chǎn)能已經(jīng)可以滿足每周生產(chǎn)1000輛新能源汽車的需求。
今年1月，特斯拉宣布在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州投資36億美元。該筆投資的重點(diǎn)，是建設(shè)一座年產(chǎn)能100 GWh的46800電池工廠，足夠150萬輛輕型新能源汽車使用。
在樊文光看來，大圓柱電池類似一個(gè)自我實(shí)現(xiàn)的預(yù)言，其過程存在很多不確定性，但如果大家都相信大圓柱的未來，就有機(jī)會(huì)把它的優(yōu)勢(shì)完全變現(xiàn)。