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文字 |新能源展望， 作者 |蘇青，編者還有張。新增了配備大型圓柱形電池的量產車型。
2024年1月31日，江淮瑞瑞RF8正式上市，成為第三款搭載大圓柱電池的車型。 另外兩款是：將於2023年6月16日上市的江淮釔3，以及最近在中國巡演的特斯拉Cybertruck。
當然，Cybertruck在中國的正式名稱是Cyber Off-Road Wagon。
2023年1月28日，備受關注的特斯拉賽博越野旅行車正式開啟國內巡演。 這八個城市分別是上海、北京、杭州、習、深圳、重慶、成都和南京。
馬斯克此前曾表示，4680電池將是特斯拉2023年計畫的重要組成部分，特斯拉未來的所有電動車型，包括Model Y、半掛卡車、Cyber電動卡車和Roadster 2電動跑車，都將使用4680大型圓柱形電池。
按照馬斯克的設想，大圓柱形電池可以使特斯拉電動汽車的續航里程增加16%，同時降低50%的生產成本，甚至被認為是“鋰電池之光”。
但事實上，馬斯克在2020年推出4680大型圓柱電池後，直到2023年年中，大型圓柱電池才開始小規模量產。 公開資料顯示，2023年6月，特斯拉生產了1000萬只電芯，到2023年10月，2000萬只4680電芯誕生。 這意味著大型圓柱形電池的年產量為3000萬個，相當於240,000 輛電池使用的 cybertruck。
顯然，這樣的電池產量與Cybertruck超過200萬輛的訂單量不成比例。
另一方面，特斯拉此前宣布，4680電池的陽極將採用碳化矽材料來提高能量密度，但拆解電池後，有技術機構發現陽極不含碳化矽，而是石墨。 更重要的是，4680大圓柱電池的能量密度不如2170小圓柱電池。
這樣一來，大型圓柱形電池離“鋰電池之光”還很遙遠。
目前，新能源汽車動力電池按形狀可分為方形、軟包和圓柱形三大類。 方形是主流形式，約佔市場份額的60%。
圓柱電池可分為小圓柱和大圓柱兩大類，前者是直徑21公釐、高度70公釐的“2170圓柱電池”，是一種成熟的產品。 大型圓柱電池進入市場時間不長，主要發展方向是直徑46公釐、高度80公釐的電池，也常被稱為“4680圓柱電池”。
在特斯拉看來，直徑為46mm的圓柱形電池是提高電池壽命和降低成本的最佳尺寸。 直徑越小，車輛需要的電芯越多，BMS（電池管理系統）的管理就越困難; 隨著直徑的增加，電芯數量減少，但電芯的散熱成為乙個難點。
而且高度沒有“臨界點”，所以有，甚至有46120電池。
在電池壽命方面，大型圓柱形電池的能量密度上限更高，安全性更高。 以江淮瑞特RF8為例，其攜帶的磷酸鐵鋰電池的能量密度為180Wh kg，而一般磷酸鐵鋰的密度為100-150Wh kg。 在相同的重量下，大型圓柱形電池可以為電動汽車提供更長的續航里程和更高的效能。
馬斯克推出大型圓柱形電池的乙個重要原因也是它的低成本。
對於馬斯克來說，更大的4680電池可以減少電芯和焊接配件的數量，從而簡化電池組結構，減少材料的使用。 此外，特斯拉4680電池的正極材料由鎳鈷鋁（NCA）材料製成，價格相對便宜，可以提供更高的能量密度。
“大型圓柱電池的興起，與車企降本增效的市場戰略有關。 “一些業內人士對新能源進行了前瞻性分析，大型圓柱電池由於整體封裝結構的減少，在整體成本上具有一定的優勢，同時也具有能量密度高、功率效能好等優勢。
因此，許多電池製造商選擇跟隨特斯拉的步伐。
2020年9月，特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）宣布，特斯拉將生產4680塊電池。 “對於4680電池，我們還有很多工作要做。 雖然它看起來像乙個直徑為 46 公釐、高度為 80 公釐的電池，但它本身就包含驚人的新技術。 馬斯克說。
隨後，松下、LG、億緯鋰能、遠景能源、寧德時代、北克電池等公司相繼宣布，將把大圓柱電池納入公司技術發展路徑。
2023年9月，億緯鋰能在投資者互動平台上表示，公司首條大型圓柱形生產線將於2022年底完工。 2023年上半年，第100萬塊電池將下線。
2023年5月，億緯鋰能全資子公司與匈牙利某賣地方簽署土地購買協議，購買其位於德布勒森西北工業區的土地，用於生產圓柱動力電池; 同年6月，46系列大型圓柱形輕量化電池組首次發布; 億緯鋰能甚至表示，46系列動力儲能電池已實現未來5年客戶意向需求，總量約為392GWh; 它還規劃了超過100GWh的大型圓柱電池產能，預計在2023-2024年實現量產。
松下負責電動汽車電池的首席技術官近日表示由於松下最早將於2024年推出新一代改進型2170電池和4680電池，特斯拉可能會在不久的將來向市場提供更便宜的電動汽車。
據《新能源展望》不完全統計，從國內企業來看，寧德時代、遠景能源、億緯鋰能、北克電池、國軒高科、中創航空、蜂巢能源、創明新能源、天青鋰芯等電池企業在4680電池或其他46系列圓柱電池領域都有布局。
其中，億緯鋰能、遠景能源、寧德時代都是寶馬大型圓柱電池的領先供應商。 根據寶馬集團的計畫，從2025年起，“新一代”車型將採用標準直徑為46mm的大型圓柱形電池。
毫無疑問，不僅是特斯拉和馬斯克，動力電池行業也一致看好大圓柱電池的前景。
華泰**預測，2027年全球大圓柱電池裝機容量將達到429GWh，對應的市場規模為21448億元，2023-2027年年均復合增長率為1107%。據東北**研究報告顯示，2025年全球46系列大圓柱電池裝機容量有望達到255GWh，全球市場滲透率可提公升至20%。
然而，大型圓柱電池從實驗室到量產的成功過渡並非一帆風順。 率先推出4680電池的特斯拉，屢次“難產”。 日本最大的鋰電池公司松下也宣布，該公司4680大圓柱電池的量產將推遲到2024年4-9月，比原定計畫晚了一年。
業內人士認為，大圓柱電池量產需要面對的挑戰包括極耳焊接工藝、生產線、生產節奏等，其中生產過程中最大的挑戰在於焊接技術和相應的裝置。 同時，圓柱形鋰電池在圓柱體內的正負極比較苛刻，電池內部散熱困難，因此對電池壽命有一定的影響。
良品率低也是困擾4680大圓柱電池的乙個問題。 最近的資料顯示，特斯拉4680電池的良率已達到95%。 相比之下，2170小型圓柱形電池的良率為99%。
特斯拉4680大圓柱電池量產難度也體現在其最新財報後的**會議上。 馬斯克表示，2024年將是4680大圓柱電池產能增長的重要一年，公司將在2024年第三季度新建4680電池產線。
馬斯克還特別感謝了特斯拉的電池公司寧德時代和松下，並表示他將增加其他公司。
也因為4680大圓柱電池的“難生”，特斯拉北美官方**已經下線了搭載4680電池的Model Y AWD基礎款車型。
2024年1月28日，新能源展望在北京華貿中心參觀特斯拉賽博越野旅行車時，還詢問了特斯拉相關負責人，何時可以購買搭載4680大圓柱電池的特斯拉Model Y，被告知“從使用場景來看， 4680 更適合 Cybertruck”。
國內消費者似乎很難在短期內購買到配備特斯拉4680大圓柱電池的汽車。
當然，隨著電池技術的不斷更新和成熟，大型圓柱電池仍可能成為動力電池的主流形式，進入千家萬戶。
現在電池還處於創新非常活躍、百花齊放的時代，但相信再過10年情況應該會更加明朗。 中科院院士、清華大學教授歐陽明高曾公開表示電池技術的創新週期在30年左右，鋰離子電池的應用在2000年左右，因此預計2030年電池技術將出現全面創新。
鋰電池的“最後6年”，你看好大圓柱電池嗎？