大圓柱電池正成為車企和電池廠商青睞的技術路線之一。按照封裝形式劃分，動力電池可分為方形、圓柱和軟包三種形態。在頭部電池廠商的帶動下，方形電池一直占據主流，大圓柱以其性能和成本的優勢打破了這一局面。
不久前，特斯拉官宣德州超級工廠在4680電池的生產上取得了重大突破，該工廠生產了第2000萬塊電池。一眾電池廠商也在積極跟進包括4680在內的46系列大圓柱電池，且部分廠商宣布將在2023年實現量產。
受訪人士認為，大圓柱電池的產業化提速有望帶動新能源汽車電池技術及產業鏈革新，推動相關結構件、材料需求。目前，良品率偏低、關鍵技術不成熟等因素仍制約著大圓柱電池的大規模量產。不過，隨著電池技術的日益成熟，大圓柱電池的產業前景也逐漸明朗。
大圓柱電池賽道火熱
作為大圓柱電池的擁躉，特斯拉CEO馬斯克曾在3年前的電池日上描繪了4680系電池的藍圖。據馬斯克稱，這一電池單體能量密度提升5倍，成本降低14%，而搭載該電池的電動汽車續航里程提高16%。
今年以來，大圓柱電池擴產聲頻傳。年初，比克電池官微發布消息稱，計劃總投資130億元，在江蘇常州建設電池生產基地，項目涵蓋30GWh大圓柱電池產線及研發中心。
億緯鋰能9月份在投資者互動平臺上表示，公司第一條大圓柱產線在去年年底建成。今年上半年，第100萬顆電池完成下線。通過這100萬顆電池的生產，公司解決了大圓柱電池量產的可生產性問題，產品順利進入了C樣（生產樣）階段，其中一個客戶已經完成了PPAP（生產件批準程序）審核，并進入了量產階段。
據記者不完全統計，寧德時代、鵬輝能源、國軒高科、海辰儲能等國內主流電池企業在大圓柱電池領域均有所布局。“大圓柱電池的興起與車企降本增效的市場策略有關。”有行業人士向記者分析，大圓柱電池因整包層面結構減少等特點，在整體成本上有一定優勢，同時還具備量密度高、功率性能好等優勢。
據高工產研（GGII）近日發布的數據，截至2023年10月，全球大圓柱電池已布局產能超450GWh，目前46系大圓柱全極耳電池在國外已實現量產，國內處于小批量出貨、送樣階段。預計2022年~2027年，全球大圓柱電池出貨量有35倍增長空間，預計在此期間，中國大圓柱電池生產設備市場規模有14倍以上增長空間。
帶動產業鏈企業需求
值得關注的是，大圓柱電池的起量也拉動了產業鏈企業的市場需求。近期，投資者互動平臺上，有關大圓柱電池的提問逐漸多起來。
震裕科技11月24日在投資者互動平臺表示，圓柱電池結構件方面，公司和供應商已完成專用沖床的設計并確認，在2022年底已實現首臺套高速拉伸設備和模具的開發，具備小批量生產能力。
有投資者向聯贏激光提問，4680圓柱電池對公司激光焊接設備需求是否會增加。對此，聯贏激光表示，4680圓柱電池采用全極耳結構設計，相比傳統電池單極耳結構，極耳環節的焊接面積和焊接難度更大；圓柱電池比方殼電池多兩個焊接點；由于單個圓柱電池體積小于方殼電池，帶同樣電量的電動車需要搭載的圓柱電池數量數倍于方殼電池，需要焊接的電池數量增加。
“從產業鏈角度看，硅基負極、高鎳正極等材料將迎來發展機會，同時，大圓柱電池對卷繞機、焊接工藝等提出了更高的要求。”鑫欏咨詢分析師程玲對證券時報記者表示，大圓柱電池從材料體系和結構設計上為適配快充做出了相應方案，如硅基、無極耳設計等，具備快充特點，大圓柱電池的發展對產業鏈的帶動會是全方位的。
規模化量產蓄勢待發
從應用前景來看，國信證券預計，2023年全球大圓柱電池可匹配的市場需求為23GWh，其中儲能/動力分別為0.3/22.4GWh；2026年預計全球大圓柱電池需求有望達到238GWh，2023年-2026年年均復合增速為119%，而2026年全球大圓柱電池產能有望達到400GWh。
產業化提速、應用前景廣闊，不過，大圓柱電池的規模化量產卻頗為波折。“46系圓柱電池采用無極耳設計，圍繞電池的切割和激光焊接等工藝環節變化較大，工藝的復雜性較高，對于設備的精度和效率都提出了更高的要求。”一家鋰電設備制造企業相關人士告訴記者，大圓柱電池大規模量產還存在挑戰。
在性能制造方面，大圓柱電池還有不確定性，比如，極耳處理方式上是采用全極耳、模切極耳還是斜切極耳。處理工藝上包括揉平、壓平的工藝，集流盤和極柱、集流盤與殼體/底蓋的焊接也是比較棘手的問題。另外，如何實現連續快充循環方面、高溫存儲方面也有待觀察。
除了工藝的高要求外，良品率也是制約大圓柱電池規模化量產的因素之一。有鋰電行業人士對記者稱，大圓柱電池若想實現大規模量產，良品率需要超過90%，然而在鋰電池行業，95%以上的良品率才具有經濟性，國內部分布局大圓柱電池企業良品率尚未達到要求。
或從中高端車型開始應用
盡管技術難點仍待進一步攻克，大圓柱電池產業逐步發展壯大的趨勢已明朗。“我們在和整車廠接洽，不管是傳統車企還是新勢力，對大圓柱電池都還是感興趣的。”A股一家電池制造商對記者表示，對于車企而言，從安全性和經濟性上考慮，大圓柱電池是一個比較好的技術發展方向。
中金公司一份研報顯示，預期隨各企業工藝改進、產線跑通，4680電池良率有望持續提升。隨大圓柱電池良品率提升與成本下降，其他車企也有望引入大圓柱電池。預計到2025年4680等大圓柱電池總裝機有望超180GWh，占動力電池總裝機量約12.2%。
對于大圓柱電池的應用車型，程玲認為，目前仍將是中高端車型會先使用。“不管是一些新型材料的，還是干電極工藝目前均為行業較為前沿的產品或工藝，成本均較高，因此，階段性市場的培育將從中高端市場開始。”
真鋰研究創始人墨柯對記者表示，目前部分電池廠對于大圓柱電池的生產還處于準備跟進階段，可能生產成本會偏高一些，隨著電池技術的日益成熟，未來會有越來越多的電動汽車產品選擇大圓柱電池。
大圓柱電池通過結構創新與材料體系，能實現更高效制造、更高性能、更低成本來滿足電動化的需求。在市場的驅動下，大圓柱電池將成為電池廠商的主要技術路線之一。市場分析認為，如果要想把大圓柱電池優勢變現，需要產業鏈各環節共同發力，才能達到規模化拐點。
不久前，特斯拉官宣德州超級工廠在4680電池的生產上取得了重大突破，該工廠生產了第2000萬塊電池。一眾電池廠商也在積極跟進包括4680在內的46系列大圓柱電池，且部分廠商宣布將在2023年實現量產。
受訪人士認為，大圓柱電池的產業化提速有望帶動新能源汽車電池技術及產業鏈革新，推動相關結構件、材料需求。目前，良品率偏低、關鍵技術不成熟等因素仍制約著大圓柱電池的大規模量產。不過，隨著電池技術的日益成熟，大圓柱電池的產業前景也逐漸明朗。
大圓柱電池賽道火熱
作為大圓柱電池的擁躉，特斯拉CEO馬斯克曾在3年前的電池日上描繪了4680系電池的藍圖。據馬斯克稱，這一電池單體能量密度提升5倍，成本降低14%，而搭載該電池的電動汽車續航里程提高16%。
今年以來，大圓柱電池擴產聲頻傳。年初，比克電池官微發布消息稱，計劃總投資130億元，在江蘇常州建設電池生產基地，項目涵蓋30GWh大圓柱電池產線及研發中心。
億緯鋰能9月份在投資者互動平臺上表示，公司第一條大圓柱產線在去年年底建成。今年上半年，第100萬顆電池完成下線。通過這100萬顆電池的生產，公司解決了大圓柱電池量產的可生產性問題，產品順利進入了C樣（生產樣）階段，其中一個客戶已經完成了PPAP（生產件批準程序）審核，并進入了量產階段。
據記者不完全統計，寧德時代、鵬輝能源、國軒高科、海辰儲能等國內主流電池企業在大圓柱電池領域均有所布局。“大圓柱電池的興起與車企降本增效的市場策略有關。”有行業人士向記者分析，大圓柱電池因整包層面結構減少等特點，在整體成本上有一定優勢，同時還具備量密度高、功率性能好等優勢。
據高工產研（GGII）近日發布的數據，截至2023年10月，全球大圓柱電池已布局產能超450GWh，目前46系大圓柱全極耳電池在國外已實現量產，國內處于小批量出貨、送樣階段。預計2022年~2027年，全球大圓柱電池出貨量有35倍增長空間，預計在此期間，中國大圓柱電池生產設備市場規模有14倍以上增長空間。
帶動產業鏈企業需求
值得關注的是，大圓柱電池的起量也拉動了產業鏈企業的市場需求。近期，投資者互動平臺上，有關大圓柱電池的提問逐漸多起來。
震裕科技11月24日在投資者互動平臺表示，圓柱電池結構件方面，公司和供應商已完成專用沖床的設計并確認，在2022年底已實現首臺套高速拉伸設備和模具的開發，具備小批量生產能力。
有投資者向聯贏激光提問，4680圓柱電池對公司激光焊接設備需求是否會增加。對此，聯贏激光表示，4680圓柱電池采用全極耳結構設計，相比傳統電池單極耳結構，極耳環節的焊接面積和焊接難度更大；圓柱電池比方殼電池多兩個焊接點；由于單個圓柱電池體積小于方殼電池，帶同樣電量的電動車需要搭載的圓柱電池數量數倍于方殼電池，需要焊接的電池數量增加。
“從產業鏈角度看，硅基負極、高鎳正極等材料將迎來發展機會，同時，大圓柱電池對卷繞機、焊接工藝等提出了更高的要求。”鑫欏咨詢分析師程玲對證券時報記者表示，大圓柱電池從材料體系和結構設計上為適配快充做出了相應方案，如硅基、無極耳設計等，具備快充特點，大圓柱電池的發展對產業鏈的帶動會是全方位的。
規模化量產蓄勢待發
從應用前景來看，國信證券預計，2023年全球大圓柱電池可匹配的市場需求為23GWh，其中儲能/動力分別為0.3/22.4GWh；2026年預計全球大圓柱電池需求有望達到238GWh，2023年-2026年年均復合增速為119%，而2026年全球大圓柱電池產能有望達到400GWh。
產業化提速、應用前景廣闊，不過，大圓柱電池的規模化量產卻頗為波折。“46系圓柱電池采用無極耳設計，圍繞電池的切割和激光焊接等工藝環節變化較大，工藝的復雜性較高，對于設備的精度和效率都提出了更高的要求。”一家鋰電設備制造企業相關人士告訴記者，大圓柱電池大規模量產還存在挑戰。
在性能制造方面，大圓柱電池還有不確定性，比如，極耳處理方式上是采用全極耳、模切極耳還是斜切極耳。處理工藝上包括揉平、壓平的工藝，集流盤和極柱、集流盤與殼體/底蓋的焊接也是比較棘手的問題。另外，如何實現連續快充循環方面、高溫存儲方面也有待觀察。
除了工藝的高要求外，良品率也是制約大圓柱電池規模化量產的因素之一。有鋰電行業人士對記者稱，大圓柱電池若想實現大規模量產，良品率需要超過90%，然而在鋰電池行業，95%以上的良品率才具有經濟性，國內部分布局大圓柱電池企業良品率尚未達到要求。
或從中高端車型開始應用
盡管技術難點仍待進一步攻克，大圓柱電池產業逐步發展壯大的趨勢已明朗。“我們在和整車廠接洽，不管是傳統車企還是新勢力，對大圓柱電池都還是感興趣的。”A股一家電池制造商對記者表示，對于車企而言，從安全性和經濟性上考慮，大圓柱電池是一個比較好的技術發展方向。
中金公司一份研報顯示，預期隨各企業工藝改進、產線跑通，4680電池良率有望持續提升。隨大圓柱電池良品率提升與成本下降，其他車企也有望引入大圓柱電池。預計到2025年4680等大圓柱電池總裝機有望超180GWh，占動力電池總裝機量約12.2%。
對于大圓柱電池的應用車型，程玲認為，目前仍將是中高端車型會先使用。“不管是一些新型材料的，還是干電極工藝目前均為行業較為前沿的產品或工藝，成本均較高，因此，階段性市場的培育將從中高端市場開始。”
真鋰研究創始人墨柯對記者表示，目前部分電池廠對于大圓柱電池的生產還處于準備跟進階段，可能生產成本會偏高一些，隨著電池技術的日益成熟，未來會有越來越多的電動汽車產品選擇大圓柱電池。
大圓柱電池通過結構創新與材料體系，能實現更高效制造、更高性能、更低成本來滿足電動化的需求。在市場的驅動下，大圓柱電池將成為電池廠商的主要技術路線之一。市場分析認為，如果要想把大圓柱電池優勢變現，需要產業鏈各環節共同發力，才能達到規模化拐點。
