而實(shí)際上，為了解決長續(xù)航電動汽車補(bǔ)能慢等痛點(diǎn)，大圓柱超快充電池一直被頭部電池企業(yè)視為是，邁入行業(yè)新周期的一張“入場券”。
同時(shí)，在國家工業(yè)和信息化部發(fā)布新政引導(dǎo)鋰電產(chǎn)能轉(zhuǎn)型升級的背景下，加碼大圓柱超快充電池的研發(fā)和商業(yè)化，已成為很多電池企業(yè)升級的重要路徑之一。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2024年或有望實(shí)現(xiàn)大圓柱超快充電池一定規(guī)模的量產(chǎn)。
01
高比能電池6C超快充需求明確
“基于規(guī)律的長期戰(zhàn)略投入才是核心” ，遠(yuǎn)景動力中國區(qū)總裁趙衛(wèi)軍在去年12月就曾表示，推出能量密度超過300Wh/kg的6C大圓柱電池，實(shí)現(xiàn)高能量密度下的超級充電，是一個“已經(jīng)能夠確定的未來發(fā)展需求和方向”。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，車企方面，目前已公開宣布使用或考慮使用大圓柱電池的有特斯拉、寶馬、通用、沃爾沃、嵐圖、江淮、保時(shí)捷、蔚來等。
不僅如此，該賽道還吸引著新玩家入局。近期，云山動力(寧波)有限公司宣布完成天使輪和 Pre-A 輪融資，所獲資金將主要用于其第一條46系列大圓柱超充電池的量產(chǎn)線建設(shè)。據(jù)介紹，該產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)工況下6C充放電。
值得注意的是，這家鮮為人知的企業(yè)，這兩輪投資主體中都出現(xiàn)了順為資本的身影。據(jù)了解，后者主體公司的法定代表人為小米科技董事長雷軍，由此不難看出小米對大圓柱超充電池未來的期待。
另一方面，大圓柱電池產(chǎn)能的比拼也拉開帷幕。
今年5月13日，市場信息顯示，惠州億緯鋰能試制中心大圓柱電池試制產(chǎn)線改建項(xiàng)目備案通過。該項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)2條大圓柱模組與pack產(chǎn)品研發(fā)試制生產(chǎn)線，年產(chǎn)能6200萬套。
資料顯示，億緯鋰能大圓柱電池在手訂單極其充足，2023年11月該司公告中就曾透露，其三元大圓柱電池已取得未來5年的客戶意向性需求合計(jì)約486GWh。
遠(yuǎn)景動力位于美國南卡羅萊納州零碳電池工廠已于2023年6月開工，規(guī)劃年產(chǎn)能30GWh，預(yù)計(jì)將從2026年起為寶馬提供46系大圓柱電池，據(jù)悉供貨將具備超快充性能。
蘭鈞新能源位于嘉善的大圓柱電池項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2024年三期項(xiàng)目將全面建成，未來將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)能77GWh。中創(chuàng)新航在2023年11月表示，2024年四季度將實(shí)現(xiàn)46系列6C充電倍率大圓柱電池的量產(chǎn)。
目前，寧德時(shí)代、億緯鋰能、比亞迪、遠(yuǎn)景動力、國軒高科、正力新能、力神電池、比克電池、瑞浦蘭鈞、蘭鈞新能源、中創(chuàng)新航等頭部電池企業(yè)都已布局大圓柱電池賽道。而在產(chǎn)能釋放之前，如何通過新技術(shù)、新材料的應(yīng)用充分發(fā)揮大圓柱電池的優(yōu)勢，已成為各家企業(yè)角逐的關(guān)鍵所在。
02
大圓柱電池集高安全/長續(xù)航/超快充/低成本于一體
從市場需求看，新能源乘用車對動力電池的要求不斷提高，需要同時(shí)滿足高安全、長續(xù)航、超快充、低成本等條件。
而大圓柱電池通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、新材料應(yīng)用等，可以兼顧電池高安全、高容量、快充性能，從而同時(shí)滿足乘用車長續(xù)航和快速補(bǔ)能的需求，并通過電池制造環(huán)節(jié)降本，進(jìn)一步提高整車的市場競爭力。
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看，相較目前主流的其他電池形態(tài)，大圓柱電池因其結(jié)構(gòu)應(yīng)力均勻、散熱性能好、電芯數(shù)量下降等優(yōu)勢，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)度和安全性;采用全極耳技術(shù)，縮短了電子電流在電池中的移動距離，從而能夠大幅提高充電速度。
從新材料應(yīng)用看，硅基負(fù)極搭配高鎳三元材料的電池體系已成為高端動力電池主要的發(fā)展趨勢之一。資料顯示，大圓柱電池可以更好地適配高鎳正極、硅基負(fù)極等更高能量密度的新型材料。
以硅基負(fù)極為例，其理論克容量為4200mAh/g，是石墨的10倍，但業(yè)界周知，硅基負(fù)極材料的膨脹率較大，在電池多次充放電過程中，極片容易受到損壞從而導(dǎo)致電池循環(huán)次數(shù)減少。業(yè)界人士指出，大圓柱電池的電芯極片受力均勻，材料膨脹時(shí)相對不易受損。
基于以上特點(diǎn)，行業(yè)分析認(rèn)為，雖然目前大圓柱電池發(fā)展較預(yù)期顯得緩慢，但業(yè)界普遍對其將成為電池主要技術(shù)路線之一保持樂觀態(tài)度，并競相推出新品。
03
產(chǎn)品競逐開啟
目前，億緯鋰能等企業(yè)大圓柱電池已實(shí)現(xiàn)裝車，眾多電池企業(yè)都發(fā)布了大圓柱超快充電池產(chǎn)品，主流電芯能量密度超280Wh/kg，支持4C或以上超快充。
今年1月31日，搭載億緯鋰能大圓柱電池的江淮瑞風(fēng)RF8正式上市;此外，長安啟源也有車型由億緯鋰能大圓柱電池配套。
億緯鋰能表示，大圓柱電池現(xiàn)在主要配套PHEV，“我們預(yù)計(jì)之后會有更多的車企會用，公司的46系列大圓柱電池裝車會越來越多。”目前，億緯鋰能已發(fā)布新一代大圓柱電池，能量密度達(dá)350Wh/kg，可實(shí)現(xiàn)9分鐘超快充。
國軒高科近期推出的星晨電池為三元體系46大圓柱產(chǎn)品，據(jù)介紹，使用其第二代硅碳材料、極速電解液，并在設(shè)計(jì)上采取梯度電極和全新結(jié)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)電芯質(zhì)量能量密度、體積能量密度分別達(dá)285Wh/kg、775Wh/L，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)2500周的長循環(huán)壽命。匹配4C快充，9分鐘內(nèi)可從10%補(bǔ)能至70%。
國軒高科亞太業(yè)務(wù)總裁、國際工程研究院院長程騫近期對電池中國透露，星晨電池將由國軒高科第七代工廠生產(chǎn)，制造費(fèi)用較常規(guī)產(chǎn)線將降低50%，預(yù)計(jì)將于今年第四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
今年4月，正力新能將標(biāo)準(zhǔn)化的46系列圓柱電芯與半固態(tài)電池技術(shù)結(jié)合，推出了正力騏龍電池系統(tǒng)，系統(tǒng)能量密度超245Wh/kg，整包電量高達(dá) 170kWh，能夠支持大型純電MPV車型滿電續(xù)航超1000公里，且實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，增加續(xù)航500公里的超快充技術(shù)應(yīng)用。
力神電池也已推出其第一代46系大圓柱電池，能量密度達(dá)280Wh/kg，支持15分鐘快充，電池包可滿足乘用車1000公里續(xù)航需求。
切入大圓柱領(lǐng)域，蘭鈞新能源推出基于“辰星”技術(shù)下的BTL大圓柱電池。據(jù)介紹，其電芯主材采用了AAS包覆方式，改善了電池的產(chǎn)氣問題，提高了安全保障;還具備高容量、快充兩大優(yōu)勢，電芯能量密度可達(dá)280Wh/kg的同時(shí)，快充時(shí)間可控制在15分鐘以內(nèi)。
比克電池的大圓柱產(chǎn)品能量密度280Wh/kg起步，可上探至330Wh/kg以上，支持4C快充，并支持高鎳、高硅體系。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，高比能、4C-6C超快充性能將成為大圓柱電池商業(yè)化的催化劑;隨著各家企業(yè)工藝改進(jìn)、產(chǎn)線跑通，大圓柱電池良品率有望持續(xù)提升，成本也將隨之下降，其他更多車企也有望引入大圓柱電池;隨著頭部企業(yè)產(chǎn)能逐步釋放，大圓柱電池在2024年將有望提高出貨量，邁向規(guī)模化量產(chǎn)階段。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2024年至2027年，全球大圓柱電池出貨量有超過30倍增長空間。
而需要提及的是，要使大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速，仍需新材料、新設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)共同發(fā)力，才能更快抵達(dá)規(guī)模化量產(chǎn)拐點(diǎn)。
