1、大圆柱电池概述
根据观研报告网发布的《中国大圆柱电池行业发展趋势分析与未来前景研究报告(2024-2031年)》显示,特斯拉提出的4680大圆柱电池,就是形状类似于大圆柱的电池。46指的是圆柱形电池的直径为46毫米,80指的是电池的高度为80毫米。4680本质上是一种圆柱形卷绕电池,整体结构与传统的2170和1865圆柱电池相同。根据封装方式和形状不同,锂电池主要分为方形、软包和圆柱三种形态。
从性能和工艺上而言,方形电池单体容量大,成组效率高,结构简单,但存在型号繁多、一致性差、散热难度大等问题,软包电池体积小,散热性能优异,能量密度高,但存在鼓包、技术难度高、成本相对较高等问题;圆柱电池的标准化程度高,其生产效率及一致性优势明显,而随着圆柱电池的尺寸升级,适配更高能的正极和负极材料,其能量密度也将明显提高。
不同形态锂电池对比
| 
				 封装形式  | 
			
				 圆柱电池  | 
			
				 方形电池  | 
			
				 软包电池  | 
		|
| 
				 性能  | 
			
				 能量密度  | 
			
				 中  | 
			
				 中  | 
			
				 高  | 
		
| 
				 安全性  | 
			
				 高  | 
			
				 中  | 
			
				 高  | 
		|
| 
				 充放电倍率  | 
			
				 中  | 
			
				 中  | 
			
				 高  | 
		|
| 
				 一致性  | 
			
				 高  | 
			
				 低  | 
			
				 低  | 
		|
| 
				 生产工艺  | 
			
				 壳体  | 
			
				 钢壳、铝壳  | 
			
				 钢壳、铝壳  | 
			
				 铝塑膜  | 
		
| 
				 制造工艺  | 
			
				 卷绕  | 
			
				 叠片、卷绕  | 
			
				 叠片、卷绕  | 
		|
| 
				 生产效率  | 
			
				 高  | 
			
				 中  | 
			
				 低  | 
		|
| 
				 成组效率  | 
			
				 中  | 
			
				 高  | 
			
				 中  | 
		|
| 
				 标准化程度  | 
			
				 高  | 
			
				 低  | 
			
				 低  | 
		|
| 
				 优缺点  | 
			
				 优点  | 
			
				 生产工艺成熟、易于标准化、电池包成本低、一致性高  | 
			
				 单体容量大,成组效率高,PACK工艺简单  | 
			
				 重量轻、产品薄,安全性好,能量密度高  | 
		
| 
				 缺点  | 
			
				 成组效率相对较低,对电池连接和管理的要求高  | 
			
				 型号多,一致性差,安全控制要求高  | 
			
				 生产效率低,制造成本较高,一致性差  | 
		|
资料来源:观研天下整理
2、大圆柱电池成为动力和储能领域重要技术路线
随着技术升级迭代,大圆柱电池性能持续提升,应用场景正不断拓宽,已成为电动汽车尤其是中高端车型和储能领域的重要技术路线之一。
大圆柱电池应用领域
	
 
资料来源:观研天下整理
在《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》等相关政策推动下,近年来我国新能源汽车行业发展迅速,产量和销量不断攀升,2024年1-6月产销分别完成492.9万辆和494.4万辆,同比分别增长30.1%和32%,市场占有率也已高达35.2%。同时,在“双碳”战略目标持续推进和能源结构调整的背景下,国家大力发展清洁能源,风电、水电、光电等新能源装机规模不断提升,对储能需求日益增长。
	
 
数据来源:观研天下整理
3、主流企业竞相角逐大圆柱电池,行业规模量产在即
基于大圆柱电池在电动汽车和储能领域的前景,主流企业竞相角逐大圆柱电池,全球规划产能超500GWh。根据数据显示,2023年,全球大圆柱电池实际出货量不足5000万只,主要由特斯拉贡献,国内企业亿纬锂能有少量出货。不过,目前全球已有超过50家企业布局大圆柱电池产品并进行产能规划,其中达GWh级别产能规划的企业超15家,2024年下半年或将启动大圆柱电池的量产进程,未来放量可期。
全球主要企业大圆柱电池规划及产业化进展
| 
				 车企/电池厂商  | 
			
				 项目地点  | 
			
				 产能规划(GWh)  | 
			
				 客户  | 
			
				 布局进展  | 
		
| 
				 特斯拉  | 
			
				 美国德克萨斯  | 
			
				 100  | 
			
				 自供  | 
			
				 共四条4680电池生产线,一条已于2022年投产  | 
		
| 
				 美国内华达  | 
			
				 100  | 
			
				 建设中  | 
		||
| 
				 美国加州弗里蒙特  | 
			
				 10  | 
			
				 试生产  | 
		||
| 
				 松下  | 
			
				 日本  | 
			
				 10  | 
			
				 特斯拉  | 
			
				 预计2024年H2量产  | 
		
| 
				 美国  | 
			
				 30  | 
			
				 计划2031年前新建2家或以上工厂  | 
		||
| 
				 LG新能源  | 
			
				 韩国  | 
			
				 9  | 
			
				 特斯拉  | 
			
				 预计2024年Q3末或Q4量产  | 
		
| 
				 美国  | 
			
				 43  | 
			
				 /  | 
			
				 预计2025年建设完工  | 
		|
| 
				 三星SDI  | 
			
				 韩国  | 
			
				 1  | 
			
				 特斯拉  | 
			
				 计划后续扩建至8-12GWh  | 
		
| 
				 美国  | 
			
				 30  | 
			
				 通用  | 
			
				 预计2026年投产  | 
		|
| 
				 匈牙利  | 
			
				 /  | 
			
				 宝马  | 
			
				 计划供货宝马  | 
		|
| 
				 宁德时代  | 
			
				 中国/欧洲  | 
			
				 40  | 
			
				 宝马  | 
			
				 预计2025年投产  | 
		
| 
				 亿纬锂能  | 
			
				 湖北荆门  | 
			
				 20  | 
			
				 宝马、大运、江淮等  | 
			
				 一期于2024年2月投产,二期预计2024年下半年投产  | 
		
| 
				 辽宁沈阳  | 
			
				 40  | 
			
				 预计2026年投产  | 
		||
| 
				 四川成都  | 
			
				 21  | 
			
				 预计2025年投产  | 
		||
| 
				 云南曲靖  | 
			
				 23  | 
			
				 预计2025年投产  | 
		||
| 
				 匈牙利  | 
			
				 30  | 
			
				 宝马  | 
			
				 预计2026年投产  | 
		|
| 
				 国轩高科  | 
			
				 安徽合肥  | 
			
				 10  | 
			
				 宝马  | 
			
				 预计2025年投产  | 
		
| 
				 比克电池  | 
			
				 河南郑州  | 
			
				 30  | 
			
				 戴姆勒、宝马等  | 
			
				 2024年量产2.5GWh,2026年达产15GWh,2028年达产30GWh  | 
		
| 
				 远景动力  | 
			
				 美国  | 
			
				 30  | 
			
				 宝马  | 
			
				 预计2026年投产  | 
		
| 
				 蔚来  | 
			
				 安徽合肥  | 
			
				 40  | 
			
				 自供  | 
			
				 预计2025年投产  | 
		
资料来源:观研天下整理
在国内市场,亿纬锂能、宁德时代、国轩高科、中创新航、比克电池、欣旺达、正力新能、远景动力、蜂巢能源、兰钧新能源等主流电池厂商均已布局大圆柱电池赛道。从目前来看,主流电池厂商相继推出46系列大圆柱电池新品,多家厂商采用“高镍正极+硅碳负极”材料体系,能量密度达到280Wh/kg以上,支持4C快充,部分上探6C超快充。
我国主流电池厂商推出大圆柱电池新品
| 
				 企业名称  | 
			
				 大圆柱电池产品简介  | 
		
| 
				 亿纬锂能  | 
			
				 是国内率先推出46系大圆柱电池的电池厂商,并持续推动大圆柱电池产品迭代升级。2024年6月,基于“π电池系统”,公司发布了“最好技术、最好产品”的大圆柱电池新产品Omnicell全能电池,产品能量密度可达350Wh/kg,具备6C快充能力,充电5分钟续航300公里,可实现低温环境毫秒级动力响应、续航提升20%、耐用性超6倍国际强度。  | 
		
| 
				 宁德时代  | 
			
				 2023年3月宁德时代宣布已经成功研发4680、4695型号大圆柱电池。公司表示研发的大圆柱电池循环寿命是友商的3倍以上,能量密度比友商高出10%以上,安全性远超友商,接近麒麟电池。  | 
		
| 
				 比克电池  | 
			
				 比克电池是国内最早一批布局大圆柱电池的企业之一。2021年3月,比克电池宣布,与客户合作进行全极耳大圆柱电池的应用开发。如今比克电池大圆柱已经更迭至第三代,能量密度达280Wh/kg,支持4C快充,15分钟可从10%电量充至80%。  | 
		
| 
				 国轩高科  | 
			
				 2022年12月,国轩高科46系列大圆柱电芯在美国先进汽车电池大会首次展出。2024年5月推出4695大圆柱快充电池——星晨电池,能量密度达285Wh/kg,支持4C快充,9分钟内可从10%电量充至70%。  | 
		
| 
				 中创新航  | 
			
				 2023年4月,公司推出了“顶流”大圆柱电池产品,能量密度可达300Wh/kg,支持6C超级快充。  | 
		
| 
				 力神电池  | 
			
				 2023年8月公司发布第一代4695大圆柱电池,能量密度达280Wh/kg,支持4C快充,可实现整车续航里程超过800km,循环次数超过2000次。  | 
		
资料来源:观研天下整理(WYD)
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