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越來越多的車企拋出了對大圓柱電池的橄欖枝。

據不完全統計，自2020年特斯拉官宣4680大圓柱電池的技術路線之后，目前已經有寶馬、沃爾沃、Stellantis、蔚來汽車、大運汽車、江淮汽車、保時捷、嵐圖等國內外主機廠陸續宣布旗下車型將支持大圓柱系列電池。

而在上游，動力電池廠商們也紛紛布局大圓柱電池。寧德時代、億緯鋰能、遠景動力等國內頭部廠商都已經拿下不少46系列大圓柱電池訂單，LG新能源、松下、三星SDI等國外龍頭也在加緊布局4680電池產線。

據中金公司預測，到2025年，4680等大圓柱電池總裝機量有望超180GWh，占動力電池總裝機量約12.2%。

但4680電池從官宣至今，依然沒有進入大規模量產階段，并且還傳出了電池原材料“減配“的消息。那么為何大圓柱電池會成為行業熱潮？這又將會對整個產業鏈產生什么影響？

2020年9月23日，特斯拉在其電池日正式推出了4680電池，是其繼18650電池、21700電池之后的第三代產品。相較于前一代電池，4680電池在能量方面提高5倍、續航里程提高16%、動力方面提高6倍、成本方面降低14%。

4680電池之所以“出道即巔峰”引來業界矚目，主要是用大電芯、全極耳、干電極三大殺手锏，兼顧了成本效益與電池性能。

中國電池產業研究院院長吳輝認為，圓柱電池采用大電芯，單體比小圓柱電池要大5-6倍，系統集成難度相對較低，集成效率會更高；并且其生產自動化程度高，標準比較統一，后期的能量密度也會較高，制造成本相對軟包等也會低一些。

首先，4680電池相較于21700電池，電芯尺寸變大，直徑從27mm變為46mm，高度從70mm變為80mm。更大的電芯意味著整個電池組中所需的電芯數量減少，能夠有效減少電池包中電芯金屬外殼占比，減少焊接數量等，有效減少了成本。

全極耳工藝則是指正負極材料的兩側邊沿全部被作為正/負極，這可以顯著增加電流通路，這使得4680電池的散熱和熱管理性能有所提升，進而具備15分鐘內可將電池從0充至80%電量的快充能力。即續航600公里的車，充電10-15min就可以滿足400-500公里的續航，能夠大大緩解新能源汽車的充電焦慮。

干電極技術則是指不使用溶劑，直接將少量（大約占比5%～8%）細粉狀PTFE與正極/負極粉末粘合，通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再將電極材料帶層壓到金屬箔集電體上形成成品電極，有助于達到更高的能量密度。

但4680電池的量產難度也非常大。

首先在生產設備方面，一方面4680電池對電池卷繞機的精度要求較高，但因為電芯體積較大，對齊也更加困難。而全極耳技術因為多了集流體黏附工藝，也是全新的挑戰。

其次，特斯拉提出的干電極技術相比傳統的濕法技術，干法電極成膜的均勻度和一致性更難控制，而電動汽車電池的電極又較大較厚，因此生產的難度更高。

除此之外，4680電池還出現了被認為是“減配”量產的問題。

此前，特斯拉曾表示4680電池的負極將采用碳化硅材料以提高能量密度，但當前碳化硅材料仍然存在成本過高且供給不足等問題，因此這在現階段只是空頭支票。

2022年8月，美國的The Limiting Factor技術機構在拆解特斯拉4680電池時發現其負極材料中僅包含石墨，并不含硅材料。這也證實了現階段的4680電池并沒有采用碳化硅新材料，所以現階段的4680在一定程度上還只是減配版本。

但近期特斯拉在4680電池干電極技術方面似乎取得了突破。

據外媒，近日美國專利商標局授予了特斯拉電池干電極領域四項專利，其中包括干電極薄膜和微顆粒非纖維性黏結劑、新型電極黏結劑、儲能設備的金屬元素和碳混合物及制備3-r-1,4,2-二惡唑-5-酮化合物的方法等。

并且最近特斯拉在得州的超級工廠安裝了兩臺巨大的壓力機，外界認為這兩臺機器極有可能被用來進行干法電極的生產。

2020年正式亮相之后，特斯拉就在其加州的弗里蒙特工廠進行試制4680電池，目前電池的良品率已經從最開始的20%升至92%，并在2022年開始了小批量交付。

據特斯拉2022年第四季度財報，加州弗里蒙特工廠的4680電池產能已經大幅提升，目前每周可生產86.8萬顆電芯，足夠裝備1000多輛電動汽車。

此外，今年1月特斯拉又宣布將投資36億美元（約合人民幣245.85億元）擴建美國內華達州工廠的生產設施和產能，并將重點生產內部的 4680 電池和特斯拉Semi卡車。

當然，僅靠特斯拉自己的工廠產能顯然是無法滿足其整車生產的需求的，因此其電池供應商們也在緊鑼密鼓地推進4680電池產線。

據外媒報道，松下預計最快于2023年3月在日本和歌山縣工廠量產4680電池，給特斯拉批量供貨；并且規劃在 2025 年 3 月之前投資 6000 億日元（約合人民幣309.9億元）在堪薩斯州建立電池廠生產4680電池。

LG新能源方面，其新建的4680圓柱電池生產線，將于2023年下半年開始投產，年產能可達到9GWh。此外，三星SDI也正在韓國天安為特斯拉建立4680電池測試產線。

馬斯克在近期的電話會議上表示，特斯拉內部4680電池的長期產能目標是超過1000GWh。

據中金研報，特斯拉率先應用4680電池將在行業內起到示范效應，并成為電池技術發展的一條結構主線，今年極有可能將會成為4680電池規模化量產的元年。

特斯拉將4680電池帶入規模量產的前夜，也加速了整個行業對于大圓柱電池的布局。目前來看，確實有不少整車廠、電池廠商已經在快速跟進。

據不完全統計，寶馬、戴姆勒、保時捷、大眾等外資車企均官宣了將采用大圓柱電池技術路線，預計在未來2年內，大圓柱電池將會陸續登陸旗下車型。

其中寶馬已經與寧德時代、億緯鋰能、遠景動力達成協議，后者將在2025年正式為其供貨46系列的大圓柱電芯。

就在上月，外媒還報道稱，過去一直使用LG新能源供貨的軟包電池的通用汽車或將轉向大圓柱電池，甚至一度因為此事擱置了與LG新能源在美國建立第四家聯合電池工廠的計劃。

而一汽、江淮、東風嵐圖、小鵬、蔚來等國內主機廠們也釋放出了對大圓柱電池的興趣。

國內電池企業方面，最早進行大圓柱電池研究的是比克電池。2016年，比克電池就進行了大圓柱電池全極耳技術研發，今年1月28日比克電池大圓柱電池生產基地正式落戶常州。

蜂巢能源在2021年4月上海車展上也曾公布過一款23Ah的4680三元鋰電池產品，但量產時間暫不明朗。

去年12月底，億緯鋰能發布了其第一代鈉離子電池產品，封裝方式同樣采用大圓柱形態，并且億緯鋰能還表示其46系列大圓柱鋰電池將在湖北荊門實現量產。

而國軒高科也在去年12月亮相了其首款46系列大圓柱電池產品，其電芯能量密度達到了310Wh/Kg，常溫下18分鐘能快速充電至80%。

除此之外，寧德時代、遠景動力、力神電池等廠商也在規劃其大圓柱電池產線，預計在未來2年內進行量產。

比克電池副總裁樊文光指出，預計在未來5-10年內，不少新能源車企將會在其經濟車型上采用方形或者刀片磷酸鐵鋰電池，中高端車型采用大圓柱三元電池。

他表示，保守預測，到2025年大圓柱電芯至少占整個市場30%以上的份額，市場前景較為可觀。

隨著4680電池等大圓柱電池裝機量攀升，預計產業鏈上下游的諸如原材料、零部件以及加工設備的需求也會大幅增長。

其中重點涉及到高鎳正極、硅碳負極、電解液中的新鋰鹽LiFSI、導電劑材料中的單壁碳納米管CNT、大圓柱結構件以及激光膜切設備、涂布機、卷繞機高速激光制片機、焊接設備、中段裝配設備等。

目前高鎳三元材料產業鏈企業龍頭股為當升科技，2021年，當升科技公司實現凈利潤10.91億，同比增長183.45%，近五年復合增長為44.51%；毛利率18.24%。2020年，當升科技高鎳三元正極材料產能占比達77.8%，國內出貨量第一。而國軒高科、億緯鋰能、豐元股份、寧德時代等也都是高鎳三元正極材料的龍頭上市企業。

硅基負極方面，杉杉股份是目前市場上少數具備硅基負極規模化量產能力的負極材料企業。

新型鋰鹽LiFSI方面，天賜材料則是行業龍頭，目前天賜材料LiFSI裝置目前已達到穩定生產狀態，達到年產4000噸水平。

在生產設備方面，逸飛激光、互贏科技、鉑納特斯等都是4680大圓柱電池關鍵上游企業。