大圓柱電池到底行不行？

從國(guó)外來(lái)看，還是很行的。

今年4月，特斯拉新任電池運(yùn)營(yíng)總監(jiān)Michael Guilfoy宣布，公司4680電池迎來(lái)重大里程碑——截止2024年底，4680電池的度電生產(chǎn)成本，領(lǐng)先于公司電池供應(yīng)鏈中的其他型號(hào)電池。2025年，公司將繼續(xù)專(zhuān)注于干法電極的開(kāi)發(fā)工作，從而進(jìn)一步提升4680電池的成本競(jìng)爭(zhēng)力。

自2022年發(fā)布以來(lái)，特斯拉大圓柱進(jìn)度按發(fā)布時(shí)間節(jié)點(diǎn)多次跳票。市場(chǎng)對(duì)于46系圓柱電池一直處于懷疑狀態(tài)。尤其是在2024年4月，特斯拉原電池總監(jiān)巴格利諾（Drew Baglino）離職，更是加劇了這一技術(shù)路線的不確定性。

但根據(jù)2025年一季度SNE統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在剔除中國(guó)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)口徑下，特斯拉以1.9GWh的電池裝車(chē)量位列該榜單第10位，同比飆升447.9%。

可以確定的是，特斯拉的4680電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。

而除特斯拉外，今年6月，遠(yuǎn)景（參數(shù)丨圖片）動(dòng)力宣布其46系圓柱電池于江陰工廠下線，首批產(chǎn)品已運(yùn)往美國(guó)，供貨寶馬的新純電車(chē)型。與特斯拉不同，寶馬官宣的兩款46系圓柱電池規(guī)格有所變化。其4695電池將搭載于純電轎車(chē)產(chǎn)品，46120電池則上車(chē)SUV產(chǎn)品。同時(shí)，兩款電池均采用高鎳低鈷化學(xué)體系，能量密度將進(jìn)一步提升20%。

中國(guó)市場(chǎng)方面，大圓柱市場(chǎng)從2022年開(kāi)始，出現(xiàn)了電池企業(yè)一齊發(fā)力、但整車(chē)企業(yè)按兵不動(dòng)的局面。同時(shí)，部分電池廠商開(kāi)始將46系大圓柱向儲(chǔ)能、3C電池以及小動(dòng)力方向轉(zhuǎn)移，避開(kāi)了動(dòng)力電池市場(chǎng)。尤其是寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾公開(kāi)表示，“大圓柱電池必然失敗”，將其推上風(fēng)口浪尖。

但就在本月初，有報(bào)道稱(chēng)蔚來(lái)已與英國(guó)邁凱倫達(dá)成協(xié)定，為后者的電動(dòng)超跑產(chǎn)品供貨4680圓柱電池。而本月20號(hào)，奇瑞又與LG新能源簽訂8GWh大圓柱電池供貨合同，該批次電池將供貨奇瑞的海外出口產(chǎn)品。

兩則消息突然又將這一技術(shù)拉回了輿論中心。

大圓柱從發(fā)布之初已走過(guò)四年時(shí)間，從特斯拉“一意孤行”，到寶馬與寧德、億緯、遠(yuǎn)景動(dòng)力攜手入局。從蔚來(lái)圓柱技術(shù)出海，再到自主品牌龍頭之一的奇瑞加入。而以上幾家企業(yè)，均有一個(gè)共同標(biāo)簽：海外市場(chǎng)。

為何外資整車(chē)企業(yè)與出海的國(guó)內(nèi)品牌均要繼續(xù)押注大圓柱技術(shù)路線，本文將試圖回答這一問(wèn)題。

01

圓柱生產(chǎn)效率優(yōu)勢(shì)

緩解海外勞動(dòng)力供給問(wèn)題

眾所周知，圓柱電池相較于方形，有兩個(gè)核心優(yōu)勢(shì)：

自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高；

規(guī)格相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化。

從最關(guān)鍵的生產(chǎn)流程上看，圓柱電池的高速卷繞技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已高度成熟。在該生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)備只需控制卷繞張力和定位兩個(gè)指標(biāo)，即可保證正、負(fù)極片與隔膜材料保持對(duì)齊。而方形電池的疊片技術(shù)在極片裁切和疊片環(huán)節(jié)的聯(lián)動(dòng)能力仍有較大提升空間，產(chǎn)線需要頻繁停頓，以保證極片對(duì)齊（每片極片在疊片前確保表面光滑無(wú)折痕，疊后堆疊整齊無(wú)錯(cuò)位）。

這一步驟我們可以簡(jiǎn)單類(lèi)比為，圓柱的卷繞是在鋪地毯，穩(wěn)定控制住一端，確定好方向后，勻速向外延展就可以保證方正鋪平，作業(yè)過(guò)程簡(jiǎn)單且連續(xù)性強(qiáng)。而疊片更像是在疊地毯，每疊一次就需要檢查邊緣是否存在偏離，步驟需精細(xì)化且過(guò)程不連貫。

圓柱電池結(jié)構(gòu)爆炸圖，圖片來(lái)源：芝能汽車(chē)

而在電芯中段裝配工藝上，4680圓柱電芯的制造流程類(lèi)似于飲料易拉罐的高速生產(chǎn)線：先將正負(fù)極片高速卷繞成圓柱狀“卷芯”，再自動(dòng)將卷芯插入圓柱金屬殼體，注入電解液后焊接頂蓋，整個(gè)過(guò)程連續(xù)且高度標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，得益于圓柱形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，卷芯插入圓筒殼體的對(duì)齊要求也相對(duì)寬松，這一過(guò)程近似于易拉罐罐裝，易于實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)化。

而方形電池則像組裝一個(gè)精密盒子：采用疊片或扁卷工藝的電芯組，需精確放入方形金屬殼中，并連接極耳和蓋板。這一過(guò)程對(duì)定位精度要求極高。此外，方形電池型號(hào)規(guī)格沒(méi)有相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化，各電池廠商規(guī)格不一，導(dǎo)致行業(yè)工藝難以統(tǒng)一，自動(dòng)化水平長(zhǎng)期受到限制。

生產(chǎn)難度與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化決定產(chǎn)線自動(dòng)化率的高低。因此，即便國(guó)產(chǎn)廠商將方形電池做出了世界級(jí)水平，但在生產(chǎn)效率方面也仍然低于圓柱電池。

目前，圓柱電池產(chǎn)線效率普遍在300PPM以上（每分鐘裝配300只以上電芯），遠(yuǎn)超方形的20-35PPM。

而產(chǎn)線速度的提升，則意味著在相同設(shè)備投資、廠房面積，以及同等人力配比條件下，圓柱電池的生產(chǎn)效率更高，進(jìn)而助推更高產(chǎn)能。

而對(duì)于歐美市場(chǎng)而言，如果說(shuō)設(shè)備投資問(wèn)題相對(duì)容易解決，但由于其工業(yè)地價(jià)成本顯著高于中國(guó)市場(chǎng)，疊加其政府審批流程緩慢、環(huán)評(píng)流程繁瑣以及與周邊社區(qū)場(chǎng)地協(xié)調(diào)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏與成本預(yù)算。

因此，在同等單位面積下，海外市場(chǎng)肯定會(huì)優(yōu)先考慮制造效率更高的產(chǎn)品，尤其是動(dòng)力電池這種關(guān)鍵零部件。

除此之外，勞動(dòng)力供給不足也是海外市場(chǎng)的核心問(wèn)題。

當(dāng)下，歐、美市場(chǎng)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)鋰電規(guī)?；a(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵原因，是其勞動(dòng)力市場(chǎng)嚴(yán)重缺乏有關(guān)電池生產(chǎn)的熟練工人。

2022年Northvolt工廠 圖片來(lái)源：Mikael Sjoberg

美國(guó)汽車(chē)研究中心（Center for Automotive Research）調(diào)研報(bào)告中顯示，目前該國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)面臨一個(gè)關(guān)鍵阻礙：掌握相關(guān)電子電氣技能的熟練勞動(dòng)力嚴(yán)重供給不足。而現(xiàn)有掌握相關(guān)技能的工人，由于市場(chǎng)的供不應(yīng)求，導(dǎo)致其薪資待遇一路飆升。

而美國(guó)公用事業(yè)公司Xcel Energy Inc.曾在這個(gè)月初表示，美國(guó)勞動(dòng)力成本在過(guò)去五年中增長(zhǎng)了50%，超過(guò)了本土的通貨膨脹率。

歐洲市場(chǎng)同樣面臨相同問(wèn)題。歐洲運(yùn)輸與環(huán)保協(xié)會(huì)曾表示，瑞典N(xiāo)orthvolt電池公司的破產(chǎn)，除了在鋰電關(guān)鍵技術(shù)與生產(chǎn)管控方面存在重大缺陷外，這一項(xiàng)目還反映出了歐洲汽車(chē)整體勞動(dòng)力素質(zhì)無(wú)法與當(dāng)下的新能源轉(zhuǎn)型速度匹配。這一困境嚴(yán)重拖慢了歐洲大陸電氣化項(xiàng)目的進(jìn)度。

隨著當(dāng)下歐、美等國(guó)政治風(fēng)向右傾，移民政策逐步收緊，勞動(dòng)力供給問(wèn)題將在中短期內(nèi)成為本土制造業(yè)發(fā)展的主要矛盾。但本土化人才培養(yǎng)的周期又極為漫長(zhǎng)。當(dāng)下，如何保證在人力配比有限的情況下，最大化實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率，這對(duì)于特斯拉與寶馬這種全球布局的車(chē)企而言，尤為重要。

而大圓柱電池，從當(dāng)下來(lái)看，也是最能滿(mǎn)足國(guó)際車(chē)企產(chǎn)能需求的方案。

02

規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)勢(shì)

可復(fù)制性、回收效率

由于圓柱電池商業(yè)化歷史非常悠久，在日韓廠商的推動(dòng)下，18650、21700兩種規(guī)格基本上被產(chǎn)業(yè)內(nèi)所認(rèn)可。而2021年，特斯拉在21700的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)整車(chē)?yán)m(xù)航以及電池成本兩個(gè)指標(biāo)的不斷平衡，尋找出了一個(gè)“甜蜜點(diǎn)”——46mm直徑尺寸。

而這一直徑尺寸目前也在電池與整車(chē)企業(yè)中達(dá)成了基本共識(shí)。而單體電芯高度，各整車(chē)企業(yè)則需要根據(jù)旗下產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。但與高度定制化的方形電池相比，大圓柱電池也基本上實(shí)現(xiàn)了相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化。

下游單體電芯標(biāo)準(zhǔn)化的直接影響，就是保證了上游產(chǎn)線設(shè)計(jì)的高度通用化。這個(gè)問(wèn)題很好理解，產(chǎn)品規(guī)格少，制造模具的開(kāi)發(fā)種類(lèi)就少，產(chǎn)線兼容性更強(qiáng)，符合“平臺(tái)化”生產(chǎn)理念。而產(chǎn)線通用化疊加高度自動(dòng)化，二者保證了圓柱電池產(chǎn)線的高度可復(fù)制性，同時(shí)也顯著降低了產(chǎn)線的人工配比。國(guó)軒高科就曾表示，其4695圓柱電池可實(shí)現(xiàn)單GWh人力成本降低37.5%。

這對(duì)于在全球進(jìn)行產(chǎn)能布局的整車(chē)企業(yè)而言，可復(fù)制化產(chǎn)線可以幫助其降低產(chǎn)能擴(kuò)張的難度，提高供應(yīng)鏈生產(chǎn)效率的同時(shí)，也保證了人力成本、土地成本可控。這一供應(yīng)策略其實(shí)大眾汽車(chē)也早有布局，2022年該公司定點(diǎn)了國(guó)軒高科，為其生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化電芯（Unified Cell），通過(guò)少量標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格保證全球產(chǎn)能的制造效率。

而早在特斯拉2021年發(fā)布4680電池之際，前任項(xiàng)目總監(jiān)巴格利諾就與馬斯克也提及這一問(wèn)題。當(dāng)時(shí)馬斯克就意識(shí)到，當(dāng)下（國(guó)際市場(chǎng)）電池產(chǎn)能擴(kuò)展速度不夠快，并且可復(fù)制性較低，阻礙了再生能源使用率的提高。

除保證產(chǎn)能在全球的可復(fù)制性之外，圓柱電池的標(biāo)準(zhǔn)化還將為整車(chē)企業(yè)在歐洲市場(chǎng)的新整車(chē)產(chǎn)品落地起到重要作用。

從2025年2月18日開(kāi)始，《歐盟電池回收法案》相關(guān)政策開(kāi)始正式實(shí)施，其中：

• 生產(chǎn)者責(zé)任（EPR）：整車(chē)企業(yè)必須建立或加入電池回收體系，確保退役電池的收集、運(yùn)輸和處理；
• 整車(chē)企業(yè)須面向消費(fèi)者建立“免費(fèi)回收”（free take-back）體系，保證回收站點(diǎn)容量可以覆蓋退役電池?cái)?shù)量；
• 電池金屬回收率：鈷、銅、鎳、鉛：≥ 90％；鋰：≥ 50％。

我們此前曾多次提到，當(dāng)下國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池回收無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的重要原因，除了其拆解的黑粉產(chǎn)品需要與金屬價(jià)格聯(lián)動(dòng)外，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池規(guī)格過(guò)于繁多嚴(yán)重影響了回收企業(yè)的拆解效率，大部分的電池拆解產(chǎn)線無(wú)法同時(shí)兼容多個(gè)規(guī)格的電池產(chǎn)品，導(dǎo)致拆解效率過(guò)于低下。

而歐盟電池回收法案的實(shí)施，則開(kāi)始倒逼當(dāng)下車(chē)企必須從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈采購(gòu)之初就要考慮回收、循環(huán)利用等問(wèn)題。因此，電芯與電池模塊的標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)這一問(wèn)題的關(guān)鍵。

2024年，奇瑞Omoda產(chǎn)品陣營(yíng)登陸意大利、英國(guó)等歐洲市場(chǎng)，后續(xù)其子品牌Jaecoo也將導(dǎo)入歐洲其他市場(chǎng)。因此，與LG新能源簽署的大圓柱供貨合同，大概率也是基于該法案考慮。

03

技術(shù)方案選擇邏輯

技術(shù)沒(méi)有好與壞，只有合適與不合適。

討論到底方形占主導(dǎo)還是圓柱、軟包占主導(dǎo)是沒(méi)有意義的。在全球范圍內(nèi)，我們很難找到像中國(guó)這種擁有廣闊優(yōu)質(zhì)工程師供給的市場(chǎng)。當(dāng)下海外市場(chǎng)的供應(yīng)鏈面臨的最大問(wèn)題，還是產(chǎn)能?chē)?yán)重短缺。

因此，海外車(chē)企或者致力于出海的國(guó)內(nèi)車(chē)企，將大圓柱作為其主力解決方案，并非是其性能方面有多么超前，畢竟國(guó)內(nèi)方形解決方案無(wú)論是集成效率、安全性還是成本，都要壓過(guò)當(dāng)下的大圓柱。

技術(shù)選擇的背后是供應(yīng)鏈建設(shè)，二者要基于現(xiàn)實(shí)情況作考量。