目前，在大圆柱电池技术路线上，亿纬锂能走在了一众动力电池企业的前列，产业化进程率先实现突破。

近日，亿纬锂能携动力产品矩阵亮相德国IAA车展，大圆柱“π”系统广受关注。

据此前披露，大圆柱“π”系统支持9分钟快充，拥有“π”型冷却技术，在电芯顶部及左右两侧构建传热通道，实现立体传热，解决快充发热问题；在CTP集成技术基础上，应用高效复合新型材料和胶黏剂，使系统减重10%，实现小空间、低重量、高续航。

在商业化进展上，亿纬大圆柱电池量产进度与预期一致，领先国内外电池企业。亿纬方面表示，目前公司已经完成了46系列三元高比能电池部分产能建设，产线运转良好。

目前，多款大圆柱电池已进入C样阶段，今年6月已完成100万颗46系列大圆柱电池的下线，第200万颗将于9月下线。今年三季度从9月份开始实现批量的生产交付，正式实现商业交付及应用。

在性能方面，亿纬46系列大圆柱也在原有基础上不断升级。

比如，安全层级，今年上半年，通过深入研究，公司得出大圆柱电池系统可以做到NTP（永不扩散起火）的重要结论；快充方面，亿纬透露，目前可以做到15分钟充到80%；低温性能方面，在零下20度的条件下，依然表现出较好的输出能力；制造成本方面，亿纬大圆柱电池的制造成本相比三元方形电池，有一定幅度下降。

市场方面，自问世以来，亿纬锂能大圆柱电池及系统已获得诸多客户青睐。

亿纬锂能在半年报中透露，公司的大圆柱电池已形成量产能力，市场拓展进展顺利。在该系列产品上公司具备显著的技术和产能建设优势，在获得了海外一流车企的重要订单后，陆续在国内外更多车企上实现定点，现已取得未来5年客户意向性订单合计约472.31GWh。这比之前披露的392GWh又新增了超80GWh的订单需求。

获主流车企青睐

随着动力电池原材料价格高企，车企会优先选择性价比更高的动力电池。得益于上述种种优势，除特斯拉外，青睐大圆柱电池的还有宝马集团。2022年9月，宝马集团宣布，将于2025年开始在新一代电动汽车“新世代”车型中使用46系全新大圆柱电芯，具有46毫米的标准直径和两种不同的高度。宝马集团表示，相较于方形电池，全新圆柱电芯可使能量密度提升20%、续航里程提升30%、充电时间减少30%、成本可降低多达50%。据了解，宝马集团已经确定了3家大圆柱电池供应商，分别为宁德时代、亿纬锂能、远景动力。

除此之外，蔚来、江淮等车企也都曾表示，会推出搭载4680大圆柱电池的车型。

对于一众车企纷纷押注大圆柱电池，伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉表示：“圆柱电池生产自动化程度高，标准比较统一，后期的能量密度也会较高，并且制造成本相对软包等也会低一些。同时，大圆柱电池单体比小圆柱电池要大5-6倍，系统集成难度相对较低，集成效率会更高，所以，特斯拉、宝马这些车企可能都认为在未来，尤其是高端车型中可以大量应用大圆柱电池。”

银河证券分析师周然预计，未来，大圆柱将替代部分软包和方形的市场份额。除Model3，特斯拉全部车型都计划采用或部分采用4680电池。预计2025年，特斯拉4680车型销量有望达到121万辆，对应电池装机量约178GWh。叠加宝马等企业，保守预测2025年4680电池装机量将超过200GWh。

据了解，目前，圆柱电池阵营已有宁德时代、亿纬锂能、LG新能源、松下、三星SDI、远景动力、比克电池、国轩高科、蜂巢能源等多家电池企业。

装机渗透率可提至20%

储能和动力前景广阔

根据计划，特斯拉未来的4680电池产能将提升至1000GWh以上，长期产能目标甚至达到2TWh、3TWh，成本也将低至70美元/kWh(按目前汇率合约474元人民币/kWh)，而目前动力电池成本约为1000元/kWh，降本增效显著。

根据中金公司预测，2023年将成为4680电池爆发元年，全球4680电池装机量有望超20GWh，2024年将超100GWh。东北证券则预计，2025年全球46系列大圆柱电池装机量有望达到255GWh，全球新装机市场渗透率可提至20%。

值得注意的是，大圆柱电池除了应用于新能源汽车领域，在储能领域也有广阔前景。

特斯拉CEO马斯克表示，其4680电池不仅用于电动汽车，未来还将用于特斯拉的储能产品，包括专为公共项目和商业项目设计的大型储能电池Megapack和家用储能电池Powerwall。他表示：“我们已经有了一个惊人的计划，可以使4680电池具有低成本和高能量密度。”

马斯克预计，特斯拉储能业务未来的增长将超过汽车生产业务。在各种电池形状中，他指出，圆柱形磷酸铁锂电池的制造成本最低，寿命最长。据了解，目前国内包括亿纬锂能、鹏辉能源、海辰储能等不少电池企业，也都已经布局适用于储能市场的大圆柱电池。

电池材料都是机会

在特斯拉的规划中，高镍正极材料对续航的提升力度是有限的，而对成本下降的要求相对更大一些，据早前报道透露，特斯拉已邀请容百协助其削减材料成本，进一步压缩钴的用量。而在储能领域将继续沿用铁锂体系。

负极方面，进一步推动硅基负极的应用。特斯拉把负极作为提升续航的重要环节，就像之前是18系和21系圆柱电池，多多少少都有进行硅的参杂。从参杂比例来看，方形的硅基参杂可谓聊胜于无，而大圆柱的硅基参杂将超过10%，按照10%的添加量计算，1GWh的46系电池需要消耗的硅基负极材料在700-800吨，对应克容量在400-500mAh/g。

电解液方面，考虑到负极的硅和正极的高镍以及匹配高电压，都对整个电池体系的安全性提出了不小的挑战，LiFSi具有较好的热稳定性、电化学稳定性和更高的导电率。

碳纳米管作为新型导电剂受到不少人的关注，特别是单壁碳纳米管，天奈科技方面曾表示“如果想把硅碳负极产业化、运用到电动汽车上，基本上单壁碳纳米管是唯一的解决方案”，目前全球范围内具备单壁碳纳米管稳定量产能力的公司仅OCSiAl一家，不同于多壁管的生产工艺，单壁管在高达700-1200℃生产环境以及短暂的操作时间窗口，让各家碳纳米管企业在单壁量产道路上进展缓慢。

在结构件方面，全极耳的设计在激光焊接方面提出了较高的要求，结构件的设计直接关系到焊接方案的设计。目前工艺良率的挑战更多是结构件延伸出来的焊接工艺问题。像上市公司斯莱克、东山精密、科达利以及未上市企业中瑞电子均开始对特斯拉送样或供货，其中东山精密在上端盖方面凭借其优秀的冲压能力基本拿到特斯拉的主供地位；在下壳体方面科达利同样具备优势。

此外，钢材预镀镍同样受益于大圆柱电池的发展，相比后镀镍，预镀镍性能更好，也更方便后续自动化焊接，目前已成为大圆柱电池比较主流的趋势，目前市场主流厚度在0.5mm左右。

在极耳设计方面，松下大圆柱主要采用多极耳技术（五极耳）技术路径，而LG、亿纬等多数厂家都和特斯拉一样采用全极耳（无极耳）技术路径。松下的延产基本奠定了全极耳技术的主流地位。在全极耳的处理上，目前宁德、亿纬用的都是揉平的工艺，但全极耳的工艺最好的方式还是吹气，通过固定的角度，固定的力度等，可以避免产生金属屑。特斯拉吹气的设备应该是国外的，国内还做的不好。

S形液冷板，相比方形和软包，大圆柱电池在电芯失效时为轴向向下喷射，对相邻电芯的影响大大降低，因此相比传统位于底部的液冷板，大圆柱需要将S形液冷板布局于电芯的串与串之间，而底部位置将被连接防爆泄压阀的腔体所取代。S形液冷板相较传统液冷板成本增加有限。

总的来说，从一开始的小圆柱过渡到方形，再被软包超越，再到主流重新回到方形，到现在我们所看到圆柱电池的再次崛起，不断的结构创新带动了电池不同阶段发展；在化学体系方面，大圆柱电池将进一步促进高镍、高硅，以及新型锂盐、导电剂等材料的应用，而干法电极能否实现技术突破，除生产工艺的不断完善外，其材料体系的选择也至关重要。