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繼干法正極工藝定型、量產(chǎn)邁過(guò)1億顆電芯（半干法）節(jié)點(diǎn)后，近期市場(chǎng)又傳出特斯拉將推出4款全干法4680電池、并應(yīng)用于不同EV車(chē)型的消息。反觀國(guó)內(nèi)，今年來(lái)大圓柱電池應(yīng)用于儲(chǔ)能、eVTOL領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)頻出。
46系大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化在加速釋放出明朗信號(hào)的同時(shí)，也進(jìn)一步分化出不同發(fā)展路徑。
特斯拉重押全干法4680動(dòng)力
據(jù)外媒披露，特斯拉將于2026年集中更新四款全干法4680電池，分別以“NC05”、“NC20”、“NC30”和“NC50”為代號(hào)，NC指代 new cell。其中，NC05強(qiáng)調(diào)耐用性，預(yù)計(jì)配套R(shí)obotaxi、Semi卡車(chē)等（由此看來(lái)有可能會(huì)采用鐵鋰正極，支撐低成本和長(zhǎng)壽命）；NC20主打更高系統(tǒng)能量密度，將配套SUV、Cybertruck等。
NC30、NC50還處于研發(fā)階段，可以確定的是將首次引入硅碳負(fù)極（據(jù)稱(chēng)會(huì)將硅碳摻雜比例“謹(jǐn)慎”控制在8%左右）來(lái)提高循環(huán)壽命和快充倍率。NC30將搭載于轎車(chē)車(chē)型上，具備更高體積能量密度的NC50則預(yù)計(jì)上車(chē)特斯拉新一代雙座跑車(chē)Roadster。
二季度財(cái)報(bào)會(huì)上，特斯拉曾宣布干法正極量產(chǎn)工藝完成設(shè)計(jì)凍結(jié)，按計(jì)劃可于年底前量產(chǎn)全干法4680。結(jié)合此前信息來(lái)看，主要解決的是干法正極顆?；旌喜痪讚p害輥壓設(shè)備、以及極片卷繞良率控制的問(wèn)題。
上述外媒還援引內(nèi)部人士指出，目前特斯拉全干法正極試驗(yàn)產(chǎn)線的良率僅在20-30%，但于2025年H1達(dá)到90%良率、支持全干法4680批量上車(chē)Cybertruck、且周產(chǎn)量達(dá)到2-3k輛的目標(biāo)并未改變。為此，特斯拉已計(jì)劃將全干法4680產(chǎn)線挪至規(guī)模更大的、升級(jí)改造后的德州奧斯汀工廠。
半干法4680方面，特斯拉在今年9月宣布了第1億顆電池的下線。第5000萬(wàn)顆半干法4680電池下線發(fā)生于6月，這意味著特斯拉大圓柱電池產(chǎn)能在一個(gè)季度的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了翻番。
與此同時(shí)，特斯拉4680電池供應(yīng)商LG新能源、松下在4680電池生產(chǎn)上也有所進(jìn)展。今年8月，LG新能源宣布開(kāi)始試產(chǎn)4680電池，年底將進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。9月，松下稱(chēng)已完成4680電池量產(chǎn)準(zhǔn)備。從以上企業(yè)的動(dòng)態(tài)來(lái)看，海外電池企業(yè)正不斷加碼4680大圓柱電池量產(chǎn)，該趨勢(shì)由以特斯拉為代表的終端主機(jī)廠強(qiáng)勢(shì)引領(lǐng)和驅(qū)動(dòng)。對(duì)于主機(jī)廠而言，標(biāo)準(zhǔn)大圓柱電芯的量產(chǎn)，將有利于減少供應(yīng)鏈成本，同時(shí)縮短車(chē)型產(chǎn)品的換代時(shí)間、提高制造效率。
國(guó)內(nèi)大圓柱探索多元場(chǎng)景應(yīng)用
相較于特斯拉繼續(xù)重押4680動(dòng)力，國(guó)內(nèi)對(duì)于大圓柱電池非動(dòng)力領(lǐng)域應(yīng)用的探索則十分活躍，包括數(shù)碼、儲(chǔ)能、eVTOL等。曾有電池廠人士指出，國(guó)內(nèi)車(chē)企對(duì)于46系大圓柱的接受程度相較海外并不高。
結(jié)合市場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)看，國(guó)內(nèi)大圓柱動(dòng)力電池的主要供應(yīng)企業(yè)，其1-8月累計(jì)裝車(chē)在個(gè)位數(shù)GWh級(jí)別，公開(kāi)配套車(chē)型也未上量，暫以混動(dòng)車(chē)型為主。國(guó)軒高科于上半年發(fā)布的三元4695大圓柱動(dòng)力電池“星晨”，支持4C快充，將在四季度迎來(lái)量產(chǎn)，但也將首先向海外主機(jī)廠供應(yīng)。
而綜合大圓柱電池在高安全、高充放倍率（全極耳可有效降低電池內(nèi)阻和發(fā)熱量），高能量密度（搭載高容量正負(fù)極活性材料）、低量產(chǎn)成本上的多重優(yōu)勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)方形電池在動(dòng)力領(lǐng)域超高滲透的背景來(lái)看，大圓柱在國(guó)內(nèi)向非動(dòng)力終端的應(yīng)用并不意外。這也符合動(dòng)力電池企業(yè)制定全場(chǎng)景鋰電池方案，獲取更多市場(chǎng)增量的策略變化。其中在對(duì)安全性、成本控制要求較高的儲(chǔ)能領(lǐng)域，鋁殼+多極耳+鐵鋰體系的路線已被廣泛采用，國(guó)軒高科3系大圓柱、鵬輝能源4系大圓柱、時(shí)代聯(lián)合6系大圓柱電池等已在工商業(yè)儲(chǔ)能、戶(hù)儲(chǔ)等領(lǐng)域得到批量應(yīng)用。近期，大圓柱儲(chǔ)能電池持續(xù)在產(chǎn)品迭代和產(chǎn)能落地上不斷迎來(lái)新進(jìn)展。
產(chǎn)品上，鵬輝能源推出新一代大圓柱HOME-II，采用雙防爆安全結(jié)構(gòu)，可耐受8倍加速度24h反復(fù)極端沖擊測(cè)試，并通過(guò)熱失控試驗(yàn)。產(chǎn)能上，9月初，億緯鋰能公告稱(chēng)擬通過(guò)發(fā)行可轉(zhuǎn)債的形式募集50億元資金，其中31億元將投資于建設(shè)23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲(chǔ)能動(dòng)力電池項(xiàng)目。此前2月，力華電源科技25GWh大圓柱儲(chǔ)能電池項(xiàng)目開(kāi)工，項(xiàng)目總投資100億元，將配備全自動(dòng)儲(chǔ)能電池產(chǎn)線，專(zhuān)注于生產(chǎn)“46直徑系列”大圓柱電池。
金納科技大圓柱儲(chǔ)能鈉電池研發(fā)、制造項(xiàng)目也在年初于福建詔安正式簽約落地，預(yù)計(jì)總投資達(dá)8億元。eVTOL低空飛行器則在今年雙雙吸引了來(lái)自市場(chǎng)和大圓柱企業(yè)的關(guān)注。該領(lǐng)域價(jià)格敏感度低，但在安全、能量密度、功率密度等關(guān)鍵性能上要求更為嚴(yán)苛，成為了大圓柱技術(shù)迭代的重要推力，以及產(chǎn)品驗(yàn)證的絕佳場(chǎng)景。
產(chǎn)品上，億緯鋰能基于今年推出的Omnicell大圓柱新品，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的eVTOL整體解決方案，具備320Wh/kg能量密度，10min 80%充電能力、全生命周期10C輸出能力，7000次以上循環(huán)壽命。目前公司已向海外航空合作伙伴交付A樣，并正協(xié)助其獲取相關(guān)航空體系的認(rèn)證。
中創(chuàng)新航8月發(fā)布頂流高能-飛行大圓柱電池，結(jié)合半固態(tài)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)350Wh/kg能量密度，計(jì)劃2026年搭載于eVTOL上。公司已與與小鵬匯天正式簽約，雙方將在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域展開(kāi)深度合作。
面向eVTOL領(lǐng)域，比克電池布局的是320Wh/Kg半固態(tài)大圓柱產(chǎn)品，并已形成逐步突破390Wh/Kg、450Wh/Kg能量密度，最終過(guò)渡到全固態(tài)產(chǎn)品的規(guī)劃。其大圓柱全極耳4680電芯能量密度達(dá)到300Wh/Kg，最快13分鐘可將電量從10%充至80%。全極耳4695電芯能量密度超過(guò)270Wh/Kg。
不難看出，電池企業(yè)對(duì)細(xì)分領(lǐng)域需求的把握，也催生了國(guó)內(nèi)大圓柱電池技術(shù)路線的分化，固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用于大圓柱電池上正在成為最新趨勢(shì)。液態(tài)電解質(zhì)含量的減少，既有利于電芯安全性和能量密度的提高，同時(shí)在生產(chǎn)上也一定程度上減輕或繞開(kāi)了全極耳對(duì)于電解液浸潤(rùn)的影響。
除了上述中創(chuàng)新航、比克電池之外，正力新能也于今年推出雙重半固態(tài)超長(zhǎng)續(xù)航大圓柱電池“正力·騏龍”，綜合了固態(tài)電解質(zhì)修飾超高鎳正極、固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜、同側(cè)出極耳等多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，可支持大圓柱電池單體能量密度高達(dá)306Wh/kg，單顆電芯容量高達(dá)49.5Ah。創(chuàng)明新能源寬溫準(zhǔn)固態(tài)大圓柱電池的全自動(dòng)高速產(chǎn)線也于今年8月正式落地。
大圓柱整線交付提速
國(guó)內(nèi)大圓柱電池企業(yè)對(duì)于終端需求感知、應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)路線選擇的分化、細(xì)化，已落實(shí)至產(chǎn)能布局層面。這也帶動(dòng)了配套設(shè)備的出貨。相較于方形、軟包電池，大圓柱電池在制造上的新增供了極耳模切、成型與集流盤(pán)焊接等工序。國(guó)內(nèi)與特斯拉在制造工藝上的分化集中在極耳成型環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)以揉平為主，特斯拉主要是切疊/切折。
揉平工藝更成熟，主要挑戰(zhàn)在于提高空間利用率、碎屑控制與減少對(duì)電解液浸潤(rùn)影響等方面。而切疊涉及工序數(shù)量多，生產(chǎn)效率還有待提高。逸飛激光首創(chuàng)揉平式成型方法，率先突破行星式無(wú)損整形技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全極耳結(jié)構(gòu)體無(wú)損成型。
與此同時(shí)，大圓柱所需的模切、焊接、封口工序，均有向激光技術(shù)迭代的趨勢(shì)，在精密激光加工領(lǐng)域有深厚積累的企業(yè)，已經(jīng)更快把握住發(fā)展時(shí)機(jī)，大圓柱自動(dòng)化生產(chǎn)整線交付的能力不斷提升?；谠诩す饧庸ぴO(shè)備上的長(zhǎng)期布局，以及在極耳揉平技術(shù)上的綜合突破，逸飛激光已具備成熟的圓柱全極耳電芯自動(dòng)裝配線的交付能力。
近期，逸飛激光46系大圓柱電池量產(chǎn)線迎來(lái)千PPM級(jí)批量交付，陸續(xù)下線50/120/150/240/300/360 PPM等多條量產(chǎn)線。年初，海目星激光大圓柱電池裝配線已實(shí)現(xiàn)出貨，采用直線式布局，產(chǎn)線效率≥60PPM，良率≥99.8%；7月，由海目星激光開(kāi)發(fā)的大圓柱電池真空干燥整線方案交付，具備單機(jī)100PPM+產(chǎn)能潛力，故障率≤1%。總的來(lái)看，國(guó)內(nèi)大圓柱電池已從技術(shù)、產(chǎn)品突破向應(yīng)用場(chǎng)景拓寬、設(shè)備規(guī)模交付，產(chǎn)業(yè)化確定性也不斷增強(qiáng)。
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