方形电池的市场应该被大圆柱体抢回来?

方形电池的市场应该被大圆柱体抢回来?

在汽车发展的洪流中,中国当然是后发者。但在新能源轨道上,作为世界上最大的汽车单一消费市场,从终端渗透到上游供应链,中国无疑取得了全面领先。在新能源汽车的广阔战线上,动力电池技术无疑是贯穿始终的核心纽带之一。从这个角度来看,中国新能源汽车奠定了当今的核心地位,方形电池技术的成熟和应用是必不可少的。然而,圆柱形电池就像一个卷土重来的姿势,这次不仅仅是特斯拉的推力。那么,依靠方形电池抓住国内动力电池的市场机遇,甚至中国新能源汽车模式,会被大圆柱形电池成功反击吗?

方形电池的市场应该被大圆柱体抢回来?

圆柱形电池实际上是锂电池在公众面前接触到的第一种形式,索尼在20世纪90年代推出了18650款车型。然而,索尼的老对手松下将圆柱电池推向了汽车市场。虽然松下和丰田在圆柱形电池的应用上有短暂的蜜月期。然而,在世纪之交时代,无论是混合动力还是更基于燃油车结构的纯电探索,都不利于圆柱形电池的高尺寸和布局标准化。圆柱形电池需要一个专注于新能源路线的玩家。从后面的故事来看,很明显这个“天选之子”就是特斯拉。

方形电池的市场应该被大圆柱体抢回来?

如果将上述过程称为汽车动力电池的第一阶段,那么当时能与圆柱形电池抗衡的是软包电池。日产、雷诺、大众等汽车公司,曾经是软包电池的忠实粉丝。主要原因是在这一时期,传统汽车企业巨头“脚踏两条船”。软包装电池本身具有优异的灵活性,更适合从燃油车到新能源车的产品需求。但随着新能源趋势的发展,电池电池容量逐渐上升,大容量软包装电池生产工艺要求高,一致性差,热管理压力大,被动安全装置布局困难。再加上更大单体的21700电池的出现,可谓是对软包电池的致命打击。

然而,圆柱形电池并不快乐太久。2017年,专注于圆柱形电池的松下被宁德时代超越,宁德时代专注于方形电池,交出了连续五年主导的全球动力电池装机量第一的宝座。当然,也有松下自身“拉胯”的因素,但不可忽视的是中国方形电池技术的强势崛起。正是在这个阶段,圆柱形电池的忠实拥护者特斯拉也首次拥抱了方形电池。因此,汽车动力电池竞争的第二阶段似乎很快就结束了。从今年前三季度国内动力电池装机量来看,方形电池占94.5%,圆柱形电池占1%以下。核心原因是越来越多的汽车公司将重点转移到新能源领域。因此,对见缝插针的灵活性要求降低,转而青睐成组难度低、成组密度相对较高的方形电池。更何况在刀片电池等折叠工艺方形电池的加持下,其灵活性也得到了提升。

圆柱形电池能在即将到来的第三阶段恢复市场主动权吗?从前两个阶段的竞争经验来看,最重要的是找到下一阶段汽车企业的核心需求。简单来说,第一阶段靠灵活性取胜,第二阶段靠容量取胜。所以现在,第三阶段的胜负手,也许就是效率。原因是,当以4680为代表的大圆柱形电池即将着陆时,圆柱形电池空间利用率低,组装密度低的缺点进一步降低。在正负极、电解质、隔膜等核心技术的同一维度下,圆柱形和方形路线可能只剩下“低成本爆炸”。

核心问题从来都不是形状,产业链更离不开

得出这个结论的原因也是有迹可循的。例如,在纯电动汽车的制造方面,现在每个家庭的重点都转向了强调出货效率和降低生产成本的技术,如综合压铸。而且要比效率高,圆柱确实有先天优势。首先,锂电池的商业化始于圆柱形,其制造工艺最成熟,制造率高,一致性高。以4680为代表的大圆柱形进一步避免了单体容量小、组密度小、BMS压力大等问题。

当然,单体达到4680的规格,还是让大圆柱电池大规模出货,遇到工艺问题,导致产量低。这也使得三年前发布的电池形式至今仍没有大规模装载。但在多次跳票后,2024年可能会成为“大圆柱电池的第一年”。上个月,特斯拉正式宣布其德州工厂生产第2000万元4680电池。工厂第1000万元4680电池于6月下线。换句话说,在不到4个月的时间里,特斯拉每天生产1000块4680电池,平均每天生产8万多块电池。现阶段除特斯拉外,包括宝马、奔驰、Stellantis、通用、保时捷、沃尔沃等汽车公司也加入了大圆柱阵营。

但是方形电池不是等待被打的状态。诚然,在电池技术不变的情况下,目前的方形电池已接近封装形式的理论容量天花板水平。但是,不卷容量也可以标准化。事实上,刀片电池率先在规格、工艺等方面实现了相对较高的标准化水平,使其能够在短时间内攻城略地。近日,长安汽车与宁德时代也合作生产了首款87Ah标准电池产品。据报道,其生产线可在1.7秒内下线一个标准电池。方形电池的包装形式使得后组需要面对的隔热、散热、泄压等设计相对轻松高效。

方形电池的市场应该被大圆柱体抢回来?

事实上,电池的封装形式与它是否会成为主流并不直接相关。在电池容量达到新高度后,新能源汽车面临的主要矛盾自然会从堆积能量密度转移到更低的成本和效率。即使软包电池能满足时代的需要,也能迎来复兴。即使退一步,大圆柱形也是下一阶段的真命天子。现在想说超越国产电池,也是言过其实的存在。

据不完全统计,特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI已经明确规划了大圆柱电池的制造商中、截至2025年,宁德时代、亿纬锂能、比克电池、AESC等规划产能已超过600GWh。此外,比亚迪已经发布了今年的风声,并加入了大圆柱形电池布局。不仅国内两大电池巨头都在其中,原本是第二梯队的中国电池企业也计划利用大圆柱风口与海外巨头分手。总之,一旦确立了产业链的优势,就不是时候纠结方形或圆柱形的封装形式来实现超车了。

作者丨阮嵩

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