大圓柱電池規(guī)模化市場應(yīng)用拐點到了嗎？

　　據(jù)媒體報道，日前，通用汽車正在考慮將其電動車型中所使用的軟包電池?fù)Q成類似特斯拉4680規(guī)格的大圓柱電池。此前，寶馬集團也曾宣布，從2025年開始在其電動汽車中使用大圓柱電池。另外，保時捷、沃爾沃、Stellantis、江淮等國內(nèi)外車企也相繼透露應(yīng)用大圓柱電池的計劃或意愿。

　　不只汽車企業(yè)，許多動力電池企業(yè)也開始加大對大圓柱電池的推廣和布局。根據(jù)蓋世汽車研究院整理分析，特斯拉與松下是市場推出4680電池進(jìn)展較快的兩家企業(yè)，另有LG新能源、寧德時代、億緯鋰能、比克電池、遠(yuǎn)景動力、蜂巢能源等電池企業(yè)都在積極跟進(jìn)包括4680在內(nèi)的大圓柱電池。

　　在動力電池領(lǐng)域，目前方形電池和軟包電池一直處于主流地位，而圓柱電池早在多年前就已被推至市場邊緣，很少被車企使用。對于大圓柱電池的突然走熱，有業(yè)內(nèi)人士表示，這釋放出市場轉(zhuǎn)向的信號，2023年，或許將迎來大圓柱電池規(guī)?；袌鰬?yīng)用的拐點。

　　大圓柱電池走熱當(dāng)然有其市場邏輯，而能讓它在當(dāng)下熱起來，卻離不開一個重量級推手——特斯拉。今年1月，特斯拉發(fā)表聲明，稱將投資超過36億美元擴建美國內(nèi)華達(dá)州的超級工廠，并將新建兩座工廠，其中一座即為4680電池工廠。據(jù)悉，新電池工廠規(guī)劃年產(chǎn)能100GWh，將適配150萬輛輕型車以及Semi電動卡車。這只是開始。特斯拉稱其4680電池長期產(chǎn)能目標(biāo)為1000GWh甚至2000GWh、3000GWh，而且，其計劃將4680電池應(yīng)用拓展至儲能領(lǐng)域。另外，特斯拉在前不久公布了4項電池技術(shù)方面的新專利。

　　特斯拉的這些動作，給人的感覺是其將沿著4680大圓柱電池路線大踏步前進(jìn)。此舉的推動力，部分源自特斯拉特立獨行的性格，但更多則來自其在大圓柱電池領(lǐng)域擁有的突破性技術(shù)和實力。由于方形電池和軟包電池可以做到電池電芯之間“無縫”連接，實現(xiàn)空間利用最大化，更多的車企采用這種封裝形式。但特斯拉認(rèn)為圓柱電池之間存在空隙更利于電芯散熱，電池更安全，因此堅持使用圓柱電池。而圓柱電池能量密度相對低的問題，特斯拉必須面對并著力解決。

　　2020年9月，在“特斯拉電池日”，馬斯克發(fā)布其首款4680電池，并宣稱該電池能量密度相比2170電池提升了5倍，輸出功率提升了6倍，使車輛續(xù)航里程增加16%，并且降低成本14%。未來，隨著電池材料和汽車設(shè)計的改進(jìn)，將使續(xù)航里程凈增加56%，生產(chǎn)成本下降54%。不過，雖然此消息在業(yè)界引起轟動，但在之后的兩年時間里，特斯拉再無關(guān)于4680電池的下文。直到前不久特斯拉對外界公開，其4680圓柱電池的量產(chǎn)取得重大突破，位于加利福尼亞州的工廠生產(chǎn)了86萬顆電池電芯，可以支持1000車輛ModelY裝車，業(yè)界才明白過味來——原來特斯拉這兩年在臥薪嘗膽，一心攻克4680電池量產(chǎn)難關(guān)。

　　從原理上講，采用單體體積更大的4680電芯，可以減少封裝材料數(shù)量，降低包裝電芯外殼成本，重量也會隨之減輕。另外，大體積電芯排列起來電芯之間空隙變大，更容易布置散熱裝置。正基于此，特斯拉4680電池采用高鎳正極﹢硅碳負(fù)極材料，以及無極耳（又稱全極耳）技術(shù)，大大降低了高鎳電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險，還將能量密度提升到了300kWh/kg。這種電池優(yōu)勢多多，但缺點也很明顯，其中最大的缺點之一是對加工工藝要求非常高。比如，4680電池采用的無極耳技術(shù)涉及分切、注液、揉平、激光焊接等多個環(huán)節(jié)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響產(chǎn)品良品率，而產(chǎn)品低良品率會直接抬高生產(chǎn)成本。

　　令人嘆服的是，特斯拉經(jīng)過持續(xù)不斷的技術(shù)攻關(guān)，解決了諸多工藝難題，突破了量產(chǎn)瓶頸。在特斯拉2022年第三季度電話會議上，馬斯克宣稱，公司終于在4680電池上獲得快速發(fā)展，產(chǎn)品良品率達(dá)到92%。

　　有業(yè)內(nèi)人士表示，在汽車電動化發(fā)展進(jìn)程中，動力電池的重要性不言而喻，其續(xù)航里程、成本一直是制約純電動汽車快速實現(xiàn)市場全面滲透的重要因素。自2021年以來，動力電池原材料遭遇多次漲價，讓車企增效降本的需求愈發(fā)強烈，在性能、成本、安全方面更具優(yōu)勢的大圓柱電池能夠快速出圈不足為奇。而特斯拉在4680大圓柱電池量產(chǎn)上取得重要突破，真的有可能帶動大圓柱電池規(guī)?；袌鰬?yīng)用轉(zhuǎn)向。

　　如果屬于大圓柱電池的時代到來了，那么像特斯拉這樣的頭部車企自會通過制定標(biāo)準(zhǔn)促使其他電池廠商選擇站隊，這種情況下，電動汽車市場的蛋糕怎么分的決定權(quán)由誰掌握，就不言自明了。(胡立彪)

　　轉(zhuǎn)自：中國質(zhì)量報

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