這很可能是一場(chǎng)決定未來(lái)十年全球動(dòng)力電池，乃至儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)新格局的戰(zhàn)爭(zhēng)。

 

       “過(guò)去10年內(nèi)，行業(yè)不斷創(chuàng)新，動(dòng)力電池能量密度的增長(zhǎng)帶來(lái)了續(xù)航里程6至7倍的提升，同時(shí)成本也下降了8成。” 寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾如此說(shuō)道。

 

       在過(guò)去激蕩的十幾年間，中國(guó)鋰電從行業(yè)追趕者成為了產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)者，這既是一部不屈不撓的奮斗史，也是一部永不停歇的創(chuàng)新史。在技術(shù)為王的時(shí)代，最高效的商業(yè)模式是什么，就是每一個(gè)企業(yè)集中所有力量于一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行攻堅(jiān)，最終共同完成產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新。這一種模式，在當(dāng)今的半導(dǎo)體、芯片、新能源等領(lǐng)域仍在轟轟烈烈地上演。

 

       縱觀世界電池發(fā)展歷史，每一代電池技術(shù)的成熟發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用均需要經(jīng)過(guò)數(shù)十年的驗(yàn)證。時(shí)下，鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪的技術(shù)迭代期，又到了決定下一個(gè)十年產(chǎn)業(yè)新格局的歷史關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

 

       “單體能量提升5倍，行駛里程提高16%；未來(lái)，隨著電池材料和汽車(chē)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，將使續(xù)航里程凈增加56%，生產(chǎn)成本下降54%。”這是2020年特斯拉在其 “電池日” 上公布的4680大圓柱電池一系列核心數(shù)據(jù)，震撼業(yè)界。

 

       億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成曾公開(kāi)表示，“大圓柱電池成為行業(yè)的王者，已經(jīng)初露曙光。” 比克電池副總裁樊文光今年4月也表示，“大圓柱電池的量產(chǎn)，已進(jìn)入到黎明前的攻堅(jiān)階段。”

 

       樊文光認(rèn)為，作為未來(lái)5-10年內(nèi)中高端電動(dòng)車(chē)的最優(yōu)解和電動(dòng)汽車(chē)滲透率的突破口，2025年中國(guó)大圓柱電芯市占率將超過(guò)30%，超過(guò)2021年全球總需求量。大圓柱之 “大” 并不只在于電池尺寸，更在于步子之大、前景之大和挑戰(zhàn)之大。

 

       最新消息，6月17日特斯拉通過(guò)其官方推特發(fā)文稱(chēng)，其位于美國(guó)得州的超級(jí)工廠生產(chǎn)了第1000萬(wàn)顆4680電池電芯。據(jù)了解，1000萬(wàn)顆4680電池電芯可滿(mǎn)足約1.2萬(wàn)輛Model Y車(chē)型動(dòng)力電池配套需求。特斯拉的大圓柱電池計(jì)劃雄心勃勃，未來(lái)的4680電池產(chǎn)能將提升至1000GWh以上，其長(zhǎng)期產(chǎn)能目標(biāo)甚至達(dá)到2TWh、3TWh。

 

       除特斯拉外，寶馬、奔馳、通用、保時(shí)捷、沃爾沃等車(chē)企巨頭也都紛紛宣布未來(lái)將使用或考慮使用大圓柱電池，都希望在下一代車(chē)型和電池設(shè)計(jì)上爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)。

 

       如今，寧德時(shí)代、億緯鋰能、松下、LG新能源、三星SDI、比克電池等海內(nèi)外電池巨頭目前也紛紛下場(chǎng)，重金布局大圓柱電池領(lǐng)域，加速大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

 

       綜合各券商研報(bào)及相關(guān)公司公告，預(yù)計(jì)2025年大圓柱電池市場(chǎng)需求在144.2GWh-235GWh；其中華泰證券分析認(rèn)為，2027 年全球大圓柱電池裝機(jī)量有望達(dá)到429.0GWh，對(duì)應(yīng)總體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2144.8億元人民幣。

 

       毫無(wú)疑問(wèn)，“大圓柱電池” 的時(shí)代序幕已經(jīng)開(kāi)啟，「24潮團(tuán)隊(duì)」綜合產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析及判斷，未來(lái)誰(shuí)能更快速且高效地完成產(chǎn)業(yè)布局，可能將成為決定這樣新技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵。
 

01 戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)與市場(chǎng)空間分析

五大戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)，2025年市場(chǎng)需求超100GW，市場(chǎng)空間超1000億元
 

       如果按照封裝形式來(lái)劃分，鋰電池可以分為方形、圓柱、軟包三種形態(tài)，從技術(shù)角度看，三種形態(tài)的電池各有千秋，且各有劣勢(shì)。

 

       近年在寧德時(shí)代和比亞迪等頭部動(dòng)力電池企業(yè)帶動(dòng)下，方形電池一直占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，以2022年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為列，方形電池繼續(xù)一路狂飆，全年裝機(jī)量約為273.9GWh，同比增長(zhǎng)95.8%，占比攀升至90.8%；軟包電池裝機(jī)量約為17.7GWh，同比增長(zhǎng)76.8%，占比為5.9%；而圓柱電池裝機(jī)10.1GWh，同比增長(zhǎng)8.4%，增長(zhǎng)最為緩慢，市場(chǎng)份額已降至3.4%。

 

       但事實(shí)上，通過(guò)技術(shù)及數(shù)據(jù)分析，大圓柱電池在經(jīng)濟(jì)性、安全性和回收利用價(jià)值等方面都更具明顯優(yōu)勢(shì)。比如在降本方面，46系列電芯體積變大，需要的電池單體數(shù)量下降，焊接配件相應(yīng)減少，提高電池成組效率，簡(jiǎn)化BMS管理難度；而在性能方面，較大尺寸使得金屬外殼占比降低、正負(fù)極活性材料的比例上升，能量密度提高；此外全極耳技術(shù)的應(yīng)用，亦可縮短電子路徑，降低電池內(nèi)阻，減小充放電過(guò)程中的損耗，提升放電效率。

       可以說(shuō)，幾乎是特斯拉憑借一己之力，扛起了 “大圓柱電池” 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化崛起的大旗。

 

       縱觀圓柱電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，從1991年索尼公司發(fā)明首款商業(yè)化鋰電池-18650圓柱電池起，到圓柱電池首次規(guī)�；瘧�(yīng)用電動(dòng)汽車(chē)，就用了近17年時(shí)間。

 

       時(shí)間回?fù)艿?008年，特斯拉首款豪華轎跑車(chē) Roadster正式上市，其搭載的電池是松下生產(chǎn)的近7000顆圓柱電池，開(kāi)創(chuàng)電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用圓柱電池的先河。

 

       此后，特斯拉與松下持續(xù)推進(jìn)大圓柱電池產(chǎn)業(yè)互進(jìn)程，到了2017年，特斯拉又與松下聯(lián)合推出21700圓柱電池并搭載于Model 3中，該電池采用NCA+少量摻硅負(fù)極方案，單體容量較18650電池提升約50%。

 

       直到2020 年特斯拉在其 “電池日” 上正式公布了4680大圓柱電池這一創(chuàng)新產(chǎn)品。據(jù)介紹，4680電池是一種新型大圓柱電池，直徑46毫米，高度80毫米。單體能量方面，特斯拉宣稱(chēng)4680電池是現(xiàn)有2170電池的五倍。特斯拉表示，相比2170電池組，4680電池組將使車(chē)輛的行駛里程提高16%。未來(lái)，隨著電池材料和汽車(chē)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，將使續(xù)航里程凈增加56%，生產(chǎn)成本下降54%。

 

       一句話(huà)，這一產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)將為特斯拉構(gòu)筑巨大的技術(shù)與成本優(yōu)勢(shì)。

       我們進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)現(xiàn)，4680大圓柱電池本質(zhì)是電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，能夠做到大容量和高能量密度的同時(shí)，兼具散熱佳、集成度高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)材料體系、生產(chǎn)工藝及設(shè)備都提出更高要求。相較于方形、軟包封裝，升級(jí)后的大圓柱電池在動(dòng)力電池領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明確，主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：

 

       首先，在安全性方面，大圓柱電池是目前幾種主流電池形態(tài)中安全性最高的，因其應(yīng)力均勻，散熱性能好，電芯數(shù)量下降與無(wú)極耳設(shè)計(jì)等降低了電池的熱管理難度，疊加泄壓閥、集成結(jié)構(gòu)件等技術(shù)增強(qiáng)了電池包的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

 

       再看性?xún)r(jià)比方面，由于工藝簡(jiǎn)單、高度標(biāo)準(zhǔn)化、在整包層面結(jié)構(gòu)件減少、成組簡(jiǎn)單等因素，大圓柱電池在整體成本上具備一定優(yōu)勢(shì)；

 

       其次在續(xù)航方面，大圓柱電池的高安全上限使得其可以支持高鎳三元、硅基負(fù)極等更為激進(jìn)、更高能量密度的化學(xué)體系，據(jù)特斯拉數(shù)據(jù)，相比21700電池，4680電池的單體電芯容量提高5倍，續(xù)航提高16%；

 

       而在使用壽命方面，三元電芯雖然循環(huán)次數(shù)相對(duì)較少，但是因?yàn)楦吣芰棵芏�，能量吞吐量和日歷壽命高，因此其在使用壽命上并不存在劣勢(shì)；

 

       最后在快充方面，因?yàn)椴捎脽o(wú)極耳技術(shù)，縮短了電子電流在電池中的移動(dòng)距離，從而大幅提高充電速度。業(yè)內(nèi)人士分析指出基于大圓柱的高安全性，使它成為搭載兼顧高能量和超級(jí)快充的最佳載體。大圓柱電池能夠在保障安全和足夠的續(xù)航里程的同時(shí)，進(jìn)一步提升快充性能，助力電動(dòng)車(chē)使用體驗(yàn)媲美燃油車(chē)。

 

       根據(jù)華泰證券的研究，大圓柱電池在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)顯著，有望成為中高端電動(dòng)車(chē)的最優(yōu)解。事實(shí)上，動(dòng)力電池近兩年大量新進(jìn)入者主要從大眾型產(chǎn)品做起，持續(xù)加碼產(chǎn)能導(dǎo)致同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)、低端產(chǎn)能過(guò)剩，而在中高端電池方面，確實(shí)呈現(xiàn)出 “供不應(yīng)求” 的趨勢(shì)。

 

       目前除了特斯拉，寶馬、梅賽德斯奔馳、通用、保時(shí)捷、沃爾沃等車(chē)企巨頭也都紛紛宣布未來(lái)將使用或考慮使用大圓柱電池，都希望在下一代車(chē)型和電池設(shè)計(jì)上爭(zhēng)取主動(dòng)權(quán)。

 

       其中寶馬集團(tuán)是另一家明確將大圓柱電池視為未來(lái)主要技術(shù)方向的車(chē)企，將用于其新世代(Neue Klasse)車(chē)型架構(gòu)的純電車(chē)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、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。總體規(guī)模達(dá)110GWh，按照純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池容量在60-90KWh范圍計(jì)算，滿(mǎn)產(chǎn)后裝車(chē)輛將超過(guò)110萬(wàn)輛。

 

       和特斯拉類(lèi)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)。

 

       在特斯拉和寶馬集團(tuán)兩大車(chē)企巨頭帶領(lǐng)下，“大圓柱電池有望成為未來(lái)技術(shù)主流” 近乎已是行業(yè)共識(shí)。

 

       此外，今年1月28日，據(jù)TheElec報(bào)道，通用汽車(chē)正在考慮在其電動(dòng)汽車(chē)中使用圓柱形電池而非軟包電池。其未來(lái)的新電動(dòng)汽車(chē)平臺(tái)上將支持使用類(lèi)似4680規(guī)格的大圓柱電池，但具體規(guī)格尚未有新消息流出。

 

       在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，蔚來(lái)計(jì)劃將在2024年推出自研的800V高壓平臺(tái)電池包。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，上述800V高壓電池包將采用4680圓柱電池，計(jì)劃將搭載到蔚來(lái)第三代平臺(tái)(NT3)的車(chē)型上。

 

       而江淮汽車(chē)則認(rèn)為高鎳+硅 “46系” 圓柱電池，一方面可以做到高安全；另一方面電芯可以實(shí)現(xiàn)豎放，在整車(chē)設(shè)計(jì)和空間利用方面有著更為明顯的優(yōu)勢(shì)。目前 “46系” 圓柱電池江淮主要走的是合作研發(fā)的模式，并且已在研發(fā)4680等多款大圓柱電芯，也有部分從外部供應(yīng)商（中比能源）導(dǎo)入。

       事實(shí)上，除了車(chē)用領(lǐng)域之外，大圓柱電池也在加速滲透戶(hù)用儲(chǔ)能領(lǐng)域。當(dāng)前鋰離子電池中磷酸鐵鋰電池的安全性更高，但能量密度偏低、成本低，更適用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。其中戶(hù)用儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)容量、便攜的需求不同，進(jìn)而對(duì)電芯靈活串并聯(lián)的要求更高，以磷酸鐵鋰材料為主的大圓柱電池憑借其靈活成組優(yōu)勢(shì)在戶(hù)用儲(chǔ)能領(lǐng)域性能凸顯，包括億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、中比新能源、 時(shí)代聯(lián)合等電池企業(yè)均陸續(xù)推出了針對(duì)戶(hù)用儲(chǔ)能市場(chǎng)的大圓柱磷酸鐵鋰電池。

 

       目前大圓柱磷酸鐵鋰電池備受戶(hù)用儲(chǔ)能市場(chǎng)的青睞，由于儲(chǔ)能系統(tǒng)的升級(jí)對(duì)電池容量、成本、功率以及安全性提出了更高的要求。大圓柱電池得益于無(wú)極耳技術(shù)、制造工藝和材料體系優(yōu)化，在單體容量、成本、性能、循環(huán)和安全方面優(yōu)勢(shì)明顯，例如大圓柱電池采用的磷酸鐵鋰材料本身具備較高的安全性，同時(shí)大圓柱電池采用高強(qiáng)度鋼殼設(shè)計(jì)，受極組膨脹影響形變小、抗沖擊、可靠性更高。結(jié)合市場(chǎng)需求和技術(shù)迭代來(lái)看，大圓柱電池發(fā)展趨勢(shì)明顯，目前相關(guān)企業(yè)正積極針對(duì)大圓柱儲(chǔ)能電池展開(kāi)研發(fā)工作，致力于將大圓柱電池的循環(huán)壽命向5000次甚至更高次數(shù)推進(jìn)。

 

       綜合各券商研報(bào)及相關(guān)公司公告，預(yù)計(jì)到2025年，全球大圓柱電池市場(chǎng)需求將達(dá)到144.2GWh-235GWh，比如中金公司樂(lè)觀預(yù)測(cè)2025年4680大圓柱電池市場(chǎng)滲透率將達(dá)到16%；另?yè)?jù)華泰證券預(yù)測(cè)，2027年全球大圓柱電池裝機(jī)量有望達(dá)到429.0GWh，對(duì)應(yīng)總體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2144.8 億元，2023-2027年CAGR為110.7%。

02 核心玩與產(chǎn)布局

8家企業(yè)遠(yuǎn)期產(chǎn)能規(guī)劃超600GWh，遠(yuǎn)超未來(lái)五年需求預(yù)測(cè)
 

       為了在未來(lái)新一輪產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)爭(zhēng)中占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位，不僅特斯拉，幾乎所有動(dòng)力電池巨頭在加速推進(jìn)大圓柱電池領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局，一場(chǎng)全球化競(jìng)爭(zhēng)已不可避免。

 

       不過(guò)，從目前全球大圓柱電池產(chǎn)業(yè)格局看，日韓企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)EVTank數(shù)據(jù)，日本松下、韓國(guó)的LG新能源和三星SDI三家企業(yè)在圓柱電池的市場(chǎng)份額合計(jì)由2021年的48.9%增長(zhǎng)到2022年的59.7%。

 

       但真正的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)爭(zhēng)才剛剛開(kāi)始，未來(lái)隨著巨頭間進(jìn)擊策略的調(diào)整、戰(zhàn)略執(zhí)行的快慢等等，都將對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生較大影響，誰(shuí)勝誰(shuí)劣，言之過(guò)早。

 

       據(jù)24潮團(tuán)隊(duì)綜合公司公告及券商研報(bào)統(tǒng)計(jì)，截止目前僅特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI、寧德時(shí)代、億緯鋰能、比克電池、AESC等8家動(dòng)力電池巨頭2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃已達(dá)633GWh！

 

       在海外，推進(jìn)速度最快，擴(kuò)張最兇猛的當(dāng)屬特斯拉。2022年12月，特斯拉官方在Twitter平臺(tái)上表示，4680電池團(tuán)隊(duì)在加州弗雷蒙特工廠一周內(nèi)完成了86.8萬(wàn)個(gè)4680電池的建造，相當(dāng)于1千輛Model Y電動(dòng)汽車(chē)所需的電池?cái)?shù)量，預(yù)計(jì)對(duì)應(yīng)電池年化產(chǎn)量約4GWh；根據(jù)2023年1月的特斯拉2022年業(yè)績(jī)電話(huà)會(huì)議，特斯拉將耗資36億美元投資擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)工廠，用于生產(chǎn)電動(dòng)重卡Semi和4680電池，其中電池產(chǎn)能規(guī)劃100GWh。

 

       此外，特斯拉得州超級(jí)工廠布局了四條4680電池生產(chǎn)線，一條已經(jīng)投產(chǎn)，其余三條處于調(diào)試和安裝階段。6月17日，特斯拉再次通過(guò)其官方推特發(fā)文稱(chēng)，其位于美國(guó)得州的超級(jí)工廠生產(chǎn)了第1000萬(wàn)顆4680電池電芯。據(jù)了解，1000萬(wàn)顆4680電池電芯可滿(mǎn)足約1.2萬(wàn)輛Model Y車(chē)型動(dòng)力電池配套需求。特斯拉的大圓柱電池計(jì)劃雄心勃勃，未來(lái)計(jì)劃將4680電池產(chǎn)能提升至1000GWh以上，其長(zhǎng)期產(chǎn)能目標(biāo)甚至達(dá)到2TWh、3TWh。

 

       在海外動(dòng)力電池巨頭中擴(kuò)張最猛的企業(yè)則是LG新能源，其到2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)120GWh，其次是松下，其到2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃近80GWh；另根據(jù)三星SDI官方公告，三星SDI計(jì)劃在今年晚些時(shí)候開(kāi)始試產(chǎn)磷酸鐵鋰(LFP)電池和鎳錳電池，并計(jì)劃最早于Q3季度，開(kāi)始為特斯拉的Model Y汽車(chē)生產(chǎn)圓柱形4680電池，其2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃約為24GWh。

 

       回到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，在大圓柱電池領(lǐng)域布局最深，推進(jìn)最兇猛的企業(yè)當(dāng)屬億緯鋰能，其2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃高達(dá)200GWh，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于寧德時(shí)代40GWh和比克電池30GWh的產(chǎn)能規(guī)劃目標(biāo)。

 

       在去年12月9日億緯鋰能就發(fā)布公告稱(chēng)，計(jì)劃募集不超過(guò)70億元資金用于投資建設(shè) “23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能動(dòng)力電池項(xiàng)目” 和 “21GWh大圓柱乘用車(chē)動(dòng)力電池項(xiàng)目”。

       據(jù)24潮團(tuán)隊(duì)了解，億緯鋰能計(jì)劃生產(chǎn)的圓柱磷酸鐵鋰動(dòng)力儲(chǔ)能電池和46系列三元大圓柱電池已取得國(guó)內(nèi)外多家知名客戶(hù)的意向性需求。其中23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能動(dòng)力電池項(xiàng)目已獲得5個(gè)客戶(hù)合計(jì)77.12GWh的意向性需求，需求周期均為未來(lái)5年內(nèi)；而 “21GWh 大圓柱乘用車(chē)動(dòng)力電池項(xiàng)目” 則已取得8個(gè)客戶(hù)科技301.93GWh的意向性需求，需求周期為5-9年。

 

       另?yè)?jù)24潮團(tuán)隊(duì)了解，截至6月25日，億緯鋰能圓柱磷酸鐵鋰電池已取得的未來(lái)5年的客戶(hù)意向性需求合計(jì)約88GWh，三元大圓柱電池已取得未來(lái) 5 年的客戶(hù)意向性需求合計(jì)約 392GWh。

       此外，目前已有多家企業(yè)密集布局大圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池。2023年1月24日，特斯拉首次確認(rèn)不僅會(huì)將4680電池用在電動(dòng)汽車(chē)上，還會(huì)將其拓展到儲(chǔ)能領(lǐng)域，例如戶(hù)儲(chǔ)電池Powerwall。國(guó)內(nèi)包括億緯鋰能、鵬輝能源、海辰儲(chǔ)能、航天鋰電等不少電池企業(yè)自2022年已經(jīng)規(guī)劃或開(kāi)始布局適用于儲(chǔ)能市場(chǎng)的磷酸鐵鋰大圓柱電池。億緯鋰能針對(duì)戶(hù)儲(chǔ)市場(chǎng)推出了40135系列大圓柱磷酸鐵鋰電池。鵬輝能源推出的40135型號(hào)大圓柱磷酸鐵鋰電池已收到客戶(hù)訂單，適用于便攜儲(chǔ)能、戶(hù)用儲(chǔ)能等多領(lǐng)域。此外，時(shí)代聯(lián)合、中比新能源、華立源和博立威等企業(yè)都在通過(guò)做大圓柱電芯尺寸來(lái)降低成本，進(jìn)而滿(mǎn)足戶(hù)用儲(chǔ)能電池應(yīng)用場(chǎng)景需求。

       盡管未來(lái)大圓柱電池前景廣闊，但根據(jù)目前各產(chǎn)業(yè)巨頭的產(chǎn)能規(guī)劃，未來(lái)仍需警惕可能面臨的產(chǎn)能過(guò)剩風(fēng)險(xiǎn)。如前文所述 “僅特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI、寧德時(shí)代、億緯鋰能、比克電池、AESC等8家動(dòng)力電池巨頭2025年大圓柱電池產(chǎn)能規(guī)劃就已達(dá)633GWh！” ，而券商較為樂(lè)觀的預(yù)測(cè)則是2025年大圓柱電池市場(chǎng)需求約為235GWh，2027年也不過(guò)429GWh。

 

       或許，未來(lái)各巨頭間產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程快慢可能將成為戰(zhàn)爭(zhēng)成敗關(guān)鍵。
 

03 產(chǎn)業(yè)化難題與挑戰(zhàn)

部分技術(shù)難點(diǎn)尚未解決，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；遠(yuǎn)低于預(yù)期
 

       大圓柱電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)毋庸置疑，但在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中仍面臨諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

 

       眾所周知，相比于傳統(tǒng)電池，4680大圓柱電池不僅僅是在尺寸上進(jìn)行升級(jí)，更主要是工藝層面上進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新。而目前大圓柱電池現(xiàn)階段的量產(chǎn)瓶頸就主要來(lái)自工藝層面，亟需聯(lián)合鋰電設(shè)備企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品和工藝升級(jí)。

 

       其中大圓柱電池生產(chǎn)流程主要包括：電極制備、電芯卷繞、組裝、注液、化成、分選等幾大工序。大圓柱電池與21700電池生產(chǎn)工藝差別之處主要在于：極耳模切與揉平、集流盤(pán)焊接等工序，這為其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程增加了較多難點(diǎn)，直接影響了4680電池的良品率，這是導(dǎo)致電池規(guī)模量產(chǎn)的困難之一。

       根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，大圓柱電池實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)需達(dá)到90%以上的良率，而通常鋰電池制造需要達(dá)到95%以上的良率量產(chǎn)才具備經(jīng)濟(jì)性。

 

       從特斯拉良品率走勢(shì)看，特斯拉4680產(chǎn)線最初良率只有20% ，2021年特斯拉4680試驗(yàn)線良品率約在80%。2022年年初，據(jù)Tesla motors clubs上流出的信息，在2022年1月22日特斯拉佛里蒙特工廠共生產(chǎn)了6813顆4680電芯，平均良品率達(dá)92%。但相比于21700圓柱電池的95%+的良品率仍存在一定差距。

 

       而國(guó)內(nèi)部分布局4680的電池企業(yè)目前還處于B樣階段，良率在50%附近。因此未來(lái)良品率率先達(dá)標(biāo)并可實(shí)現(xiàn)高能量密度體系量產(chǎn)的企業(yè)，將成為4680技術(shù)革命的充分受益者。

 

       實(shí)際上，自特斯拉在2020年電池日上發(fā)布4680電池至今，已有近三年時(shí)間，但其大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也并不順利。根據(jù)建約車(chē)評(píng)的計(jì)算，特斯拉得州工廠從2020年到2023年，三年時(shí)間內(nèi)4680電池累計(jì)產(chǎn)能僅約為0.816GWh，量產(chǎn)進(jìn)度仍然不及投資者預(yù)期。從特斯拉官宣的4680電池量產(chǎn)情況來(lái)看，完全量產(chǎn)并全面裝車(chē)特斯拉旗下的各類(lèi)主力車(chē)型仍不現(xiàn)實(shí)，尚需時(shí)日。短時(shí)間內(nèi)，特斯拉只能做到部分車(chē)型的試安裝和少量車(chē)型覆蓋。

 

       據(jù)建約車(chē)評(píng)的《特斯拉4680電池的 “量產(chǎn)枷鎖”》 一文，可從2022年美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校(University of California, San Diego)對(duì)特斯拉4680的拆解數(shù)據(jù)上看出，特斯拉的4680電池指標(biāo)距離2020年電池日上公布的數(shù)據(jù)相比，還有相當(dāng)大的距離。在材料上，2022年年底版本的4680電池正極沒(méi)有采用干電極技術(shù)，負(fù)極也并未摻入硅。整體正負(fù)極材料并無(wú)顯著的變化。

       而在電池性能上，在圣地亞哥分校實(shí)驗(yàn)室2.5Ah的放電電流下，4680實(shí)測(cè)容量?jī)H為23.5Ah。在體積提升將近5倍的前提下，與2710單體4.84Ah的容量相比，4680也沒(méi)有做到像之前電池日公布的5倍能量提升。

 

       而根據(jù)浙商證券分析，干電極工藝難題是（特斯拉）4680 尚未大規(guī)模量產(chǎn)的主要原因。根據(jù) INSIDEEVs報(bào)道，2023年4月特斯拉聘請(qǐng)電池專(zhuān)家來(lái)完成4680電池干電極工藝難題，有望加速4680量產(chǎn)進(jìn)程。

 

       顯然特斯拉的46電池系列仍然在掙脫4680量產(chǎn)枷鎖的途中狂奔，市場(chǎng)也期待未來(lái)有更多更具有確定性消息。

 

       作為特斯拉最重要的電池供貨商，松下在日本和歌山新建的10GWh的為特斯拉供貨的4680電池產(chǎn)線已于2022年5月底完成電池原型開(kāi)發(fā)，原計(jì)劃于2023年4月開(kāi)始試生產(chǎn)。然而直到23年5月松下表示，公司4680大圓柱電池的量產(chǎn)時(shí)間將推遲到2024年4月-9月，延期一年量產(chǎn)。松下表示，公司 “將引入制造設(shè)施，以提高產(chǎn)品性能”。

 

       高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)分析認(rèn)為主要有兩方面的原因：1）技術(shù)路線差異。松下大圓柱一脈相承于其21700電池技術(shù)，主要采用多極耳（五極耳）技術(shù)路線，而特斯拉大圓柱電池采用全極耳技術(shù)路線，電池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的不同直接導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)熱電分離等方案不同；2）電池性能相比同行優(yōu)勢(shì)不足，倉(cāng)促推出產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不夠。結(jié)合公開(kāi)資料，國(guó)內(nèi)全極耳46系大圓柱單電芯能量密度超330Wh/kg（9系高鎳+硅基），相比松下大圓柱電池能量密度超5%~10%（8系高鎳+石墨）。此外多極耳電池相對(duì)全極耳電池而言，內(nèi)阻偏高，熱分散性相對(duì)較差。

 

       松下動(dòng)力電池負(fù)責(zé)人Yasuaki Takamoto早前對(duì)媒體表示：“生產(chǎn)這些更大的電池，工藝必須要比目前提高一到兩個(gè)水平，否則就會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。” 他補(bǔ)充說(shuō)，松下的安全生產(chǎn)系統(tǒng) “絕對(duì)讓松下在這個(gè)業(yè)務(wù)占據(jù)上風(fēng)。”

 

       此外，特斯拉的韓國(guó)供應(yīng)商LG新能源去年6月份約宣布投資5800億韓元在其韓國(guó)奧昌工廠建設(shè)4680電池產(chǎn)線，三星SDI緊隨其后宣布于韓國(guó)天安工廠準(zhǔn)備建設(shè)供特斯拉使用的4680電池測(cè)試產(chǎn)線，年產(chǎn)能略低于1GWh，試生產(chǎn)完成后，量產(chǎn)線將安排在馬來(lái)西亞，預(yù)計(jì)產(chǎn)能8-12GWh，但目前也仍未傳出明確的量產(chǎn)消息時(shí)間。

 

       作為國(guó)內(nèi)最快可能實(shí)現(xiàn)大圓柱電池量產(chǎn)的公司，億緯鋰能已被市場(chǎng)寄予厚望。早在2021年4月的上海車(chē)展期間，億緯鋰能就展示其研發(fā)的4680電池，并高調(diào)宣布公司大圓柱大鐵鋰的路線方針，在湖北荊門(mén)建設(shè)20GWh年產(chǎn)能的大圓柱電芯產(chǎn)線。2022年9月，億緯鋰能因?yàn)楂@得寶馬集團(tuán)的46系列（電池直徑46mm）大圓柱鋰電池的訂單備受關(guān)注，而在當(dāng)年12月的新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，億緯鋰能也發(fā)布了350Wh/kg的4695大圓柱鋰電池電芯的研發(fā)樣品。

 

       根據(jù)相關(guān)市場(chǎng)信息，億緯在荊門(mén)的大圓柱中試線（年產(chǎn)能20GWh）已在去年底投產(chǎn)，累計(jì)生產(chǎn)超50萬(wàn)顆電芯，整體優(yōu)率超92%。根據(jù)公司對(duì)投資者的最新回應(yīng)，近段時(shí)間在解決客戶(hù)的量產(chǎn)線審核工作，預(yù)計(jì)下半年或許能夠看到億緯的量產(chǎn)，目前主要針對(duì)國(guó)內(nèi)動(dòng)力的客戶(hù)，三元為主，型號(hào)主要是4695這些。未來(lái)億緯也需要給寶馬做配套，主要是寶馬9系，但可能也要到2025年了。

 

       億緯鋰能在最新的調(diào)研中表示，現(xiàn)在大圓柱根本是要解決制造的問(wèn)題，而不是研發(fā)的問(wèn)題，也是表明了大圓柱電池的真正的難點(diǎn)在于量產(chǎn)的過(guò)程，是否具備高度產(chǎn)品性能一致性和規(guī)模化交付能力才是關(guān)鍵所在。

 

       在今年的寧德年度業(yè)績(jī)發(fā)布會(huì)上，曾毓群表示公司已研發(fā)成功4680、4695等大圓柱電池。“同比進(jìn)行測(cè)試，我們的大圓柱電池循環(huán)壽命是國(guó)內(nèi)外友商的3倍以上，能量密度比友商高出10%以上，安全性遠(yuǎn)超友商，接近麒麟電池。寧德時(shí)代已經(jīng)規(guī)劃了8條產(chǎn)線、12GWh的4680大圓柱電池產(chǎn)能，并2022年9月宣布將于中國(guó)和歐洲各建20GWh產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2024年開(kāi)始量產(chǎn)并于2025年正式交付。未來(lái)我們?nèi)孕栌^察其電池實(shí)際交付的具體情況。

 

       目前來(lái)看，大圓柱電池領(lǐng)域的各家都仍處于從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)的過(guò)程中，但這一旅途注定不會(huì)一帆風(fēng)順。

 

       設(shè)想下，未來(lái)在車(chē)企和電池巨頭共同努力下，大圓柱電池一旦突破工藝技術(shù)的制約，隨著良率的提升勢(shì)必將加速其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，大圓柱電池將擁有與方形電池 “共分天下” 的潛力與勢(shì)頭。如果再結(jié)合一些新技術(shù)的率先應(yīng)用，大圓柱電池未來(lái)甚至可能占據(jù)主導(dǎo)地位。

 

       筆者認(rèn)為，正如目前三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池共存一樣，多電池路徑共存，企業(yè)為用戶(hù)減少焦慮而進(jìn)行的多種技術(shù)探索都是有價(jià)值的。

 

       幾個(gè)月前，比亞迪在接受投資者調(diào)研時(shí)曾表示，在現(xiàn)在的市場(chǎng)環(huán)境下，企業(yè)最需要的就是 “快”，“快魚(yú)吃慢魚(yú)” 比 “大魚(yú)吃小魚(yú)” 更恰當(dāng)，所以企業(yè)一定要速度為先。

 

       毫無(wú)疑問(wèn)，時(shí)下，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入新一輪的技術(shù)迭代期，又到了決定下一個(gè)十年產(chǎn)業(yè)新格局的歷史關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。筆者認(rèn)為，未來(lái)誰(shuí)能解決大圓柱電池的技術(shù)痛點(diǎn)，誰(shuí)能夠最先實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，誰(shuí)就可能擁有改變或重塑產(chǎn)業(yè)新格局的力量與歷史機(jī)遇。