迈入2025年,大圆柱边际积极信号继续增加。
2月21日,大圆柱产业化再迎里程碑。宝马宣布大圆柱电池即将上车,能量密度+20%,续航+30%,充电速度+30%,搭配800V高压平台,充电10分钟续航300km。大圆柱电池预计随新世代车型量产,已在沈阳基地试生产,并开启本土测试与验证。
2月28日,多位电池大咖也在起点锂电圆柱电池论坛上谈到,从去年至今,圆柱电池市场各个细分领域呈现蓬勃发展姿态,同时新技术的切入让传统小圆柱以及32/40/46/60等各个型号的大圆柱出货量上升新台阶。
基于细分领域多元化需求,各种不同技术路线结合圆柱形态也演化出不同的方向,为不同型号圆柱电池大规模出货再添一把火。
46大圆柱蓄势待发
自2020年特斯拉公布4680后,全球车企与电池企业对大圆柱技术路线颇为关注。不过,四年多时间过去,大圆柱电池在动力端实际的量产装车进度陷入滞后。
为什么大圆柱电池没有快速提产,主要影响因素在哪里?蓝京新能源 总工程师 唐联兴认为,大圆柱结构设计和材料体系都已非常成熟,快速量产的主要难点体现在工艺制造上,包括电极制造、极耳成型/整形、集流盘焊接以及电解液浸润。
这与起点锂电此前走访调研得出的信息不谋而合。多家头部电池厂都对大圆柱电池极为看好,横亘在大圆柱电池与市场应用之间的,是工艺方面的工程化难题。
与此同时,在基于多元化应用场景需求的产品开发标准下,不局限于4680/4695应用在汽车动力领域,不少企业还孵化出46系列的“变种”型号,用于储能、小动力等市场,,甚至无人机、eVTOL、人形机器人等新兴市场。
值得关注的是,2024年在焊接、装配等对于大圆柱更具挑战的环节,都有进一步的工艺升级。
例如,通过优化全极耳成型工艺、焊接技术、改进卷绕对齐度控制等措施,来克服制程工艺中的难题,以实现大圆柱产线效率的突破,目前大圆柱电池生产效率普遍在50-150PPM。
为此,不少行业人士的观点是,在特斯拉、宝马等车企的带动下,下游多元化场景需求催化,带动工艺制造快速升级,2025年46大圆柱蓄势待发,有望开始真正地规模化量产。
全极耳圆柱电池率先落地轻型动力/小储等领域
随着大圆柱电池这股旋风一起吹来的还有全极耳技术。
一方面,在传统圆柱电池领域,全极耳工艺的突破已为18系、21系小圆柱电池打开更广阔的高倍率市场。具备全极耳技术实力的企业正抢滩电动工具“新蓝海”。
以新能安Jumbo Power系列全极耳圆柱电芯为例,其欧姆阻抗较传统电芯降低了80%,充放电效率和功率性能得到显著提升。
在电动工具领域,如电动扳手瞬间拧紧螺栓、电锯快速切割木材等高扭矩输出需求下,全极耳结构展现出了无与伦比的优势,引领圆柱电池迈向更高功率、更安全、更可靠的新纪元。
另一方面,全极耳大圆柱在二三轮车、家储、便携式储能领域大放异彩。去年至今,包括亿纬锂能、鹏辉能源、中比新能源、多氟多新能源等多家代表性大圆柱电池企业迎来出货猛涨。
据起点锂电调研,鹏辉能源40系列出货超五千万只,中比新能源32系列去年出货超两千万只,多氟多60系列市占比居国内第一,上述三家企业出货最多在小储市场,其次两轮车领域。
其中,中比新能源针对容量需求从3-6Ah向15-30Ah升级趋势,全极耳结构创新将内阻降至1毫欧级,推动产品倍率性能提升40%。
同时,中比新能源建立大圆柱设计双维度模型:直径18-64mm配合高径比1.5-4.5形成产品矩阵,独创"直径阈值工艺选择法"——直径<40mm采用揉平工艺,>40mm应用叠切方案,确保极耳焊接稳定性。同步开发单/双通壳体差异化方案,在散热效率与成本控制间取得平衡。其32系列10Ah明星产品通过GB/REC认证,实现全自动化生产与毫秒级在线检测。
同样在小动力/储能市场深耕的多氟多,其60系列为国内最早量产的大圆柱产品,目前第三代产品在温升控制、循环寿命等关键指标达行业领先水平。
据
多氟多新能源 总经理 许飞
介绍到,公司已经开发40/42/46/60/65等系列大圆柱电池。
其中,户外电源选用40的系列,公司40系列产品集成效率更高、内阻更低、系统安全性更好。同时,40系列里扩展出了42系列,公司的42135型号在市面上很抢手。
其判断,100Ah、30度电以内的应用场景,大圆柱电池非常适合,也非常有竞争力。
“钠电/固态/磷酸锰铁锂+圆柱”百花齐放
在下游场景需求细化下,为寻求产品“性能+成本+安全”的更优解,锚定差异化竞争路线,从技术路线上电池企业们进一步分化出不同发展路径。
比如,比克就在积极延展磷酸锰铁锂材料在大圆柱产品中的应用。比克电池给出了磷酸锰铁锂掺混高镍三元材料的解决方案,改善磷酸锰铁锂的导电性并增加能量密度。同时,探索更适宜的锰铁比例,提升产品的综合性能。
在钠电大圆柱电池方向上,自2023年至今,圆柱钠离子电池深受行业追捧,据不完全统计,目前市场上有金钠科技、多氟多、中比新能源、盘古新能源、拓邦、英能基、立方新能源、力神、中科海钠、创明电池、猛狮科技、上海百钠、青钠科技、中钠能源、凡尔钠、亿纬锂能、江林时代、元顺柒星、国晟新能源、江苏智泰等众多钠电池相关企业已经先后发布了圆柱型钠离子电池产品。
各家电池型号不一,从32、33系列到40、46系列,再到60系列乃至120、200等超大圆柱系列。
金钠科技 郭亚飞
表示,其超大圆柱钠电池系列(如120420-280Ah、160600-800Ah)具备高安全、长循环、低成本优势,低温性能优异(零下40度放电>90%),并通过第三方热失控测试。通过材料利用率超99%、工序简化30%,金钠智能大幅降低制造成本与回收成本,已成功出货多批电池柜和储能柜产品。
截至目前,亮见钠电已经开发出环境友好、高安全、长寿命的钠电圆柱电池技术。据亮见钠电 董事长 赖见介绍,目前,公司已经有18650、26650、32140、120240等圆柱电池。
此外,“固态+大圆柱”被不少固态电池企业和主流动力电池企业重视,视之为未来高端车型的主要技术路线之一。
其中包括全固态以及半固态路线,诺达智慧能源 总经理 江国龙观点是,半固态在圆柱上的使用有很多优点:机械强度高、标准化生产、高能量密度。最主要的是标准化生产,自动化程度非常高。
性能优势方面,最主要是安全、倍率放电、工作温度等方面,可以在80度以上连续500次以上循环的工作。
可以期待的是,随着更多企业推出“大圆柱+”的产品,势必将倒逼大圆柱配套产业链的进一步完善,加速大圆柱全面量产进程,冲击现有市场格局,同时催生出更多具备竞争力的圆柱电池企业。