为什么大圆柱电池变得不再重要了？

芝能汽车出品

自特斯拉在2020年首次推出4680电池以来，大圆柱电池技术受到了全球车企和电池厂商的高度关注，曾经大家预测2022、2023甚至是2024年是大圆柱电池的爆发年，实际情况是在动力端的放量进度并未如预期般顺利。

为什么大圆柱电池在汽车领域开始变得不重要，反而是在二轮车、储能和12V电池的领域慢慢渗透？

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动力大圆柱电池产业化：

技术挑战与卡点

首先我们看到，在全球范围内软包和圆柱子电池的份额是在不断被压缩的，在CTP和CTC的迭代技术下，方壳整体的使用量在逐步上升，这种趋势在2024年是持续的。

预计到 2030 年，全球主要的6家电池企业面向电动汽车及储能系统 （EV/ESS） 的生产能力将达到 3.9 太瓦时，这 6 家制造商除了现有的软包和方壳电池生产线外，均有计划建设 46 毫米直径的圆柱形电池新生产线：

● LGES 在 2023 - 2030 年的产能分别为 244 GWh、490 GWh、592 GWh、663 GWh；

● SDI 分别为 58 GWh、94 GWh、262 GWh、406 GWh；

● SK ON 分别为 85 GWh、172 GWh、367 GWh、448 GWh；

● Panasonic 分别为 80 GWh、128 GWh、348 GWh、408 GWh （含 PPES） ；

● CATL 分别为 516 GWh、726 GWh、996 GWh、1,241 GWh；

● BYD 分别为 216 GWh、493 GWh、677 GWh、702 GWh。

看绿色部分，每个企业的比例不同，但是整体的策略还是在圆柱路线上是增加的。

● 当然大圆柱电池在动力端的产业化进程却明显滞后，背后的原因主要可以归结为以下几点：

◎ 动力大圆柱电池则通常采用高镍正极材料与掺硅负极材料体系，提高电池的能量密度，以满足汽车对续航和充电效率的需求。高镍正极和硅负极材料的使用虽然提升了电池的能量密度，但也带来了产气和热安全等一系列问题。

在动力大圆柱电池中，硅负极的导电性较差，需要通过添加导电剂 （如碳纳米管） 来改善，硅负极的膨胀特性对电池的寿命和性能造成了额外压力，这在电动汽车对快充需求日益增大的背景下，压力很大。

◎ 动力大圆柱电池的快速充电需求进一步加剧了电池技术的复杂性。为了支持高倍率充电，大圆柱电池通常采用全极耳结构，可以显著提升充电效率，但在高倍率充电条件下，电池容量衰减速度更快，进而影响电池的寿命，要解决这一问题，需要进一步优化极耳结构的设计，确保电池能够在高倍率充电条件下维持较长的使用寿命。

◎ 动力大圆柱电池的外壳材料选择同样对其性能产生重要影响，动力电池则更多使用钢壳，面对电池膨胀时能够更好地防止形变，并且抗冲击性更强，钢壳的焊接工艺相较于铝壳更加复杂，尤其是在高镍正极材料的应用下，钢壳需要进行镀镍处理，以防止正极活性材料对钢壳的氧化，增加了生产成本和技术难度。

当然由于整个技术路线的发展，需要有红军和蓝军，所以大圆柱的高能量密度落地比固态更科学一些。所以虽然整体的性价比一般，但主要的电池企业都在投入和迭代相关技术。

特斯拉的4680电池虽然提出了干法电极工艺的新方案，以减少生产成本并提高能量密度，在逐步推进中。

2024年，特斯拉公布的4680电池仍未实现全面量产，动力大圆柱电池的生产技术仍面临许多挑战。动力大圆柱电池在产业化过程中存在诸多挑战，但市场上对其未来的放量依然充满期待。

目前还在继续坚持的，只有特斯拉、宝马两家，为推动大圆柱电池的量产提供了基本的支持。特斯拉计划将4680电池广泛应用于Model Y、Semi半挂卡车、Cybertruck等多款车型中，随着特斯拉的坚持，4680电池产能将超过70GWh。

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