被判出局的圆柱电池,杀回来了
3 周前 / 阅读约9分钟
来源:36kr
需求+材料+工艺的共振时机到了吗

“当旧市场陷入红海时,真正的颠覆者会转身走向无人之境。”

圆柱电池的跌宕历程,恰似汉迪笔下“第一曲线消亡前开辟第二曲线”的经典剧本。

曾经索尼制定出的18650电池曾以标准化统治消费电子、电动工具,甚至特斯拉早期电动车,但过度依赖传统场景使其被方形/软包电池逼入死角。

当所有人认为圆柱电池将成“化石技术”时,圆柱电池又以全极耳、干法电极、硅碳负极重构技术逻辑,并借储能、飞行器、机器人等新场景逆袭重生,并且被宝马官宣为“第六代动力电池”的核心路线。

圆柱电池真的迎来它的第二曲线了吗?

这次可能是场景+材料+结构共振带来的一次机遇。

01 新产业打开蓝海

在目前电池的两大主要战场,动力和储能,圆柱电池可谓落寞已久。

根据高工锂电,2023年国内动力电池中,方形、圆柱、软包的出货量占比分别为93.6%、3.4%、2.9%。储能电池就更不用说,除了部分户储和便携式储能以外,占大头的工商储能和大储能则是被方壳电池全部占领。

当宁德时代带领着方形电池横扫市场时,人们以为圆柱电池的将会再未来的电池技术迭代中落伍。但历史的狡黠之处在于:那些被击败的技术总会在新的沃土中重生。

在2025年的今天,圆柱落寞的态势嗅到了一丝变动。

在新兴产业的高速发展中,滋生了更多对电池的新场景的应用需求。除新能源汽车外,大圆柱电池在人形机器人、飞行汽车、AI数据中心等领域需求快速增长,2024年出货量增速突破100%。

而圆柱凭借它的特性,在一众电池中成为最大获利者。圆柱+三元的组合凭借高倍率放电的特性,响应了近期热门行业的需求。

以低空经济来看,飞行汽车对于动力电池的要求极其严苛,不仅需要长续航和有效载荷,且按照工信部规划的航空锂电标准,目标能量密度需达到400—500Wh/kg,远超普通电动汽车的200—300Wh/kg。

另一方面,对于飞行汽车,高放电倍率能力是选择电池的重中之重。垂直升降需要较高的瞬时功率,电池需支持持续3—5C放电、峰值7—10C放电,且具备快速充电能力。

飞行汽车之外,近期热门的具身智能行业、AI数据中心的电池备份单元(BBU)同样需要高功率与高能量密度的电池。也就是说在主要功效中,三元+圆柱的组合较为匹配这些新产业。

具身智能行业,电池需紧凑适配机器人躯干圆柱,而圆柱电池因标准化尺寸和灵活布局成为机器人的主流选择,能满足具身智能行业中小型化和轻量化的特性。

圆柱结构的散热性能较好,适合模块化设计。在这一点上又符合AI数据中心的BBU需要高效率和模块化的特性。

相比之下,大方壳反而略显落寞,但这背后,不仅是产品形态的匹配差,也是材料体系的错位。

02 新组合的潜力

在储能时代,大方壳+磷酸铁锂的方案解决了储能电站的核心诉求:

大幅减少电芯数量以降低电站系统复杂度,以及降低电芯成本提升电站经济性。因此314的大方壳以一颗电池一度电,1w成本0.4的横扫了整个大储能市场。

可以说,结构+材料一旦出现最佳组合,又遇到需求的东风,往往是如同星火燎原一般。这次圆柱也迎来了自己的“爆款”。

业界推进已久的高镍正极体系和硅碳负极体系,都能够显著的提高能量密度和充电倍率,这类材料在充放电过程中体积膨胀较大,但圆柱结构的对称性和钢壳约束能力,可有效缓解膨胀带来的负面影响。

对比其他电池体系。方形电池多采用磷酸铁锂或高镍三元材料,但方形铝壳对膨胀的适应性较弱,且生产工艺复杂;软包电池能量密度高,但依赖铝塑膜封装,机械强度低,安全性在极端场景中受限。

此外,从圆柱电池采用钢壳封装,机械强度高,抗碰撞和挤压性能优于方形或软包电池,适合高振动、高冲击的应用场景,如飞行汽车和机器人。

而且标准18650圆柱电池小巧的体积带来的灵活组合的空间利用率,也能让其灵活适配目前尚未定型的机器人、飞行汽车,以及服务器机柜中的BBU模组,支撑智能硬件时代的电池需求。

这一说法并非空穴来风,已有多家企业已在规划投产圆柱电池。

蔚蓝锂芯在马来西亚10GWh的圆柱锂电池项目厂房于2024年5月封顶,2024年10月进入机电安装阶段,预计2025年上半年投产。

且圆柱电池已为具身智能的产业开始供货,当前圆柱电池在宇树机器狗供货份额据称达60%,并进入智元、众擎等机器人终端客户。目前开发中的7.0Ah电芯也旨在满足更高续航需求,适配人形机器人规模化应用。

宇树科技机器狗

而亿纬锂能的在马来西亚投资4亿美金的第一期工厂正是“国际化圆柱电池产业园”项目,且欧洲匈牙利基地规划3条动力大圆柱产线,也正在建设中。

力神开发中的46系列大圆柱电池(30Ah、35Ah)已建设中试线,目标覆盖电动工具、电摩及低空经济领域。其苏州基地的二期7.3GWh更是聚焦全极耳圆柱电池。

新场景的爆发正在重塑战场规则,圆柱电池的高倍率与标准化特性成为硬通货。这轮需求侧的革命,正在倒逼沉寂已久的大圆柱技术杀出重围。

03 大圆柱渐见曙光

圆柱要实现逆袭,大圆柱电池工艺的落地则是其中最硬的山头。

特斯拉4680电池

马斯克曾信心满满的在发布会画饼,让大众相信大圆柱电池凭借高能量密度、快充性能、安全性等优势,在中高端电动车市场被视为最优解。但之后却迎来了一次次跳票和延期,更是让特斯拉电池部门负责人 Drew Baglino 黯然离场。也让大圆柱被钉上期货电池的耻辱柱。

但事实上,除了我们熟知的特斯拉的4680大圆柱电池以外,多家企业都在大圆柱这个领域耕耘。

比如宝马对此的推进就不输特斯拉,过去几年,宝马和它的供应商进行了一系列大圆柱协同研发。到目前为止,宝马确定的三家大圆柱电池供应商分别是:宁德时代、亿纬锂能和远景动力(AESC)。

宁德时代和亿纬锂能将供应亚洲和欧洲的宝马工厂,而北美的供应,则是远景动力。这几家供应商在24年都陆续官宣了和宝马的上车计划。

按照宝马宣称,公司的大圆柱电芯即将量产,将运用到2025年新亮相的车型,以及2026起量产的新车型,电池的参数较上一代能量密度提升20%,续驶里程增加30%,充电速度提升30%,可以说是让慢吞吞的欧系车电动化大跨步向前。

此外,一直在卖期货的特斯拉也掏出了不少实质性进展:

特斯拉4680电池(非完整版)在2024年装机量已达到8Gwh,在除中国以外的全球市场上排名第9,同比增速高达7900%。

从工艺进程来看,目前全极耳这个拦路虎已经基本解决,但干电极工艺却依然良率极低,这也是4680迟迟无法量产的主要原因,根据特斯拉估算,相较于湿法,采用干法电极工艺能够减少18%以上的成本,以及41%的设备投资,但极片涂布环节失效率高达70%~80%。

相比之下,宝马选择更稳妥的湿法工艺,将良品率稳定在98%。

但目前特斯拉那边传来了一个好消息,正在开发四种干法正极4680电池变体,预计将于2026年推出。

也许等待技术拐点我们仍需要一点时间,但当技术迭代撞上新场景井喷,其实大圆柱的规模化导火索已被点燃。

04 结语

眼下高倍率大容量的圆柱还并没有形成燎原之势,就像有业内朋友笑称:圆柱电池在机器人身上目前还看不到要大功率的场景,除非是翻跟头。

根据起点研究院(SPIR)统计,2024年大圆柱电池增长迅速,在1-9月里:

40系列圆柱电池出货0.55亿只,同比增长90%;

32系列圆柱电池出货0.8亿只,同比增长14.29%;

其他包括26系列、46系列、60系列、66系圆柱电池累计出货3.92亿只,同比增长70.4%。

从出货量来看,圆柱系已经开始有领跑的势头。但翻身仗今年是不是能打出来,不但得看各个厂商的落地速度,还得看需求侧对高倍率的需求是否兑现。

这场翻身仗最耐人寻味的,或许不是技术路线的胜负,而在于产业规律的无情验证:

也许就像三十年前那枚改变消费电子格局的18650,如今在AI时代的黎明,新的圆柱产品们正在重写乘用车能源的剧本。