叠片短刀VS大圆柱：特斯拉宏图背后的电池“竞赛”

叠片短刀、46大圆柱电池，正依据质量、功率、安全和本钱争奇斗艳，共同助力锂电大规划制造时代到来。

日前，特斯拉在《雄图(第三华章)》活动中标明，地球要走向彻底可持续动力之路需求240TWh电池，且大规划开展电动轿车是其间要害一环，特斯拉的政策是2030年完结年产2000万辆轿车。
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特斯拉以为，电动轿车要大规划制造就需求做到极致功率、极致降本以及极致规划。例如，特斯拉标明将持续减少车身零部件数量，把车身分解为几个部分，并选用一体化压铸技术。其间，电池将是底盘的一部分，将座椅放在底盘上是比较合理的方法，也便是CTC技术。

高度规范化的4680大圆柱电池，是特斯拉依据CTC整车集成在电池方面的立异，一同该电池在制造功率、能量密度、极致安全和降本方面的优势，引发全球整车和电池厂高度重视，被以为具有与方形电池平起平坐，是中高端电动车型终极道路之一。

而从全球来看，除了特斯拉极致探求的大圆柱电池，包含宁德时代、蜂巢动力、比亚迪、亿纬锂能、孚能科技等电池企业，在寻求极致功率、极致降本和极限功用上，也是一往无前，成果丰富。事实上，以前几年，我国企业在锂电池材料、结构、工艺、装备领域的立异此伏彼起，无论是在立异的数量仍是质量方面，我国现已成为全球锂电池技术立异最大的策源地和技术风向引领者。

作为新的技术道路，大圆柱电池无疑是电池领域的“当红炸子鸡”，尤其是其兼顾了化学系统立异与结构立异两方面的需求，被以为是中高端新动力动力技术道路志向解决计划之一。

但就干流的方形电池来看，其技术迭代相同可圈可点。数据上来看，2022年我国商场动力电池装机量约为302.3GWh，其间方形电池装机273.9GWh，占比90.6%，方形电池依然是职业干流道路，并且长期处于肯定主导地位。事实上，依据电池形状的立异上，方形电池技术迭代、工艺立异、降本计划和功率寻求依然是电池厂商和整车的主导方向。如上一年露脸的麒麟电池、龙鳞甲电池、CTB电池、问顶电池等立异产品均依据方形电池，足可见方形电池的迭代立异密度更高，背面是方形电池在动储领域的运用规划和技术趋势所决定的。

极限功用：长薄化大容量电池成方形电芯趋势

跟着新动力轿车和储能商场的开展益发老练，大容量、高安全、长寿数、低本钱的大电芯逐渐成为趋势，方形电池缩小了电芯的缝隙，在进步安全、能量密度和电池容量方面有优势。目前国内干流车企，以及群众、福特、现代、丰田等海外车企均首要选用方形电芯封装。

依据运用端大电芯需求，刀片化电芯逐渐成为趋势。蜂巢动力董事长兼CEO杨红新标明，蜂巢动力已关键布局电动全域短刀化，包含从L300-L600的全标准短刀电池产品，掩盖从无钴、三元到磷酸铁锂全域化学系统。蜂巢动力的政策是，未来将短刀电池打造成为最具竞争力的代表性产品。

关于为何开发短刀，蜂巢动力给出的思路是：依据电芯功用发挥、标准兼容性、规划化制造要求等多个维度的概括考量成果。

从电芯功用的发挥上来看，L600短刀磷酸铁锂电芯在能量密度、安全性、循环寿数等体现上都有十分明显的优势。电芯能量密度到达185Wh/kg，其他其两边出极柱的电芯规划，可支撑pack环节选用上下双水冷技术，完结2C~4C快充功用，满意800V高压电气架构高端车型运用，一同与CTC全新技术具有更好匹配性。

在兼容性方面，L600短刀片磷酸铁锂电芯长薄化规划，突显叠片工艺电池优异功用，支撑切换590规范模组，完结串并联计划灵敏改变，以高规范化、灵敏性的特点可最大化下降电池包的规划难度，完结A00-D级车型的全掩盖。

安全功用方面，短刀电芯通过标准优化规划，长度添加，厚度减薄，在散热、胀大、能量密度上更具优势，一同自身还可以作为结构件，增强电池系统结构强度。

除了蜂巢动力，近两年弗迪电池、亿纬锂能、中立异航、欣旺达等企业的方形电池也遍及长薄化。

极致功率：功率进步推动制造本钱大幅下降

业界猜测，本年我国商场新动力轿车产量有望到达900万辆，叠加储能商场爆发式添加，锂电池需求将坚持高添加态势，火急需求锂电高功率、大制造的到来。

46系列大圆柱电池之所以遭到业界遍及重视，原因之一是其制造功率较现有电池产线可以进步30%，制造本钱优势明显，契合锂电大规划制造时代需求。

方形电池方面，长薄刀片电芯+高速叠片工艺正成为方形电池开展的干流趋势，但前期囿于叠片功率较低，长薄电芯的高本钱一直是业界一大难题。

上一年12月，蜂巢动力在其电池日上对外发布了“飞叠技术”。该技术使得方形电池叠片功率到达0.125s/片，较2019年第一代叠片电池0.6秒/片的功率进步了3倍。一同，在功率翻倍进步的一同，设备占地面积减少了45%，完结功率极致进步和大幅降本。

据悉，第三代“飞叠”技术还集成了极片放卷、裁切、热压功用、叠片CCD在线监测、HI-POT在线监测，完结单片不良全检。在一致性方面，选用立异压刀结构，叠片对齐精度进步，制造良率有了明显改善。

蜂巢动力用了3年的时间，将叠片的中心壁垒霸占，破解了长薄电芯的本钱痛点，也得以让大容量长薄电芯的多种优势得以在更大层面遍及运用。

依据对极致功率的寻求，蜂巢动力现已开端开发功率更高的下一代叠片设备。

作为重资产投入工业，制造功率的大幅进步无疑会大幅摊薄产品本钱，一同也可更好满意TWh时代的电池需求。蜂巢动力在长薄电芯叠片工艺上的打破，无疑将掀开方形电芯的更大商场蓝图。

从整车视角来看，进步电池系统体积利用率，可以在平等电池包情况下装载更多电量，是进步整车续航的有用途径;一同结构件的优化，也是动力电池包本钱下降的重要途径之一。

大圆柱方面，特斯拉依据4680电池的系统体积利用率现已做到63%。方形电池方面，依据系统层面的立异，上一年5月，比亚迪发布CTB电池车身一体化技术，将电池包上盖与传统结构的车身底板集成，构成上盖、刀片电池、托盘的整车三明治结构，系统体积利用率进步至66%;宁德时代的麒麟电池，选用CTP 3.0技术，将系统体积利用率进步到72%;上一年12月，蜂巢动力推出的龙鳞甲电池，立异选用了底部防爆阀和热电别离规划，其系统体积成组功率更是大幅进步至76%。

得益于76%的高体积成组功率，平等电池包下，选用磷酸铁锂电芯的龙鳞甲电池系统，续航逾越800公里;选用高锰铁镍电芯续航逾越900公里;选用高镍三元电芯续航则逾越1000公里。

其他，在材料层面，蜂巢动力自主研制的层状无钴材料已完结量产，通过电化学系统优化和叠片规划，有用地进步了电池功用;研制的“高锰铁镍”电池，能量密度比磷酸铁锂更高，且本钱可控。

特斯拉CEO马斯克标明，地球要走向彻底可持续动力之路，大规划添加电动轿车的产量是有必要的，特斯拉的政策是2030年完结年产2000万辆新车。其时，我国新车中电动轿车渗透率仅有30%，海外商场这一数据更低，动力电池商场空间巨大，叠加储能商场需求，锂电池需求将数倍于当下，这就要求电池厂商持续加大技术立异才干，在制造功率、电池质量、产线良率、降本和安全等维度持续探求。唯有具有扎实技术立异、产品规划、工艺迭代、降本才干的企业，在全球锂电工业新开展格局中站稳脚跟。