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繼干法正極工藝定型、量產(chǎn)邁過1億顆電芯（半干法）節(jié)點后，近期市場又傳出特斯拉將推出4款全干法4680電池、并應(yīng)用于不同EV車型的消息。反觀國內(nèi)，今年來大圓柱電池應(yīng)用于儲能、eVTOL領(lǐng)域的動態(tài)頻出。
46系大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化在加速釋放出明朗信號的同時，也進(jìn)一步分化出不同發(fā)展路徑。
特斯拉重押全干法4680動力
據(jù)外媒披露，特斯拉將于2026年集中更新四款全干法4680電池，分別以“NC05”、“NC20”、“NC30”和“NC50”為代號，NC指代 new cell。其中，NC05強(qiáng)調(diào)耐用性，預(yù)計配套Robotaxi、Semi卡車等（由此看來有可能會采用鐵鋰正極，支撐低成本和長壽命）；NC20主打更高系統(tǒng)能量密度，將配套SUV、Cybertruck等。
NC30、NC50還處于研發(fā)階段，可以確定的是將首次引入硅碳負(fù)極（據(jù)稱會將硅碳摻雜比例“謹(jǐn)慎”控制在8%左右）來提高循環(huán)壽命和快充倍率。NC30將搭載于轎車車型上，具備更高體積能量密度的NC50則預(yù)計上車特斯拉新一代雙座跑車Roadster。
二季度財報會上，特斯拉曾宣布干法正極量產(chǎn)工藝完成設(shè)計凍結(jié)，按計劃可于年底前量產(chǎn)全干法4680。結(jié)合此前信息來看，主要解決的是干法正極顆粒混合不均易損害輥壓設(shè)備、以及極片卷繞良率控制的問題。
上述外媒還援引內(nèi)部人士指出，目前特斯拉全干法正極試驗產(chǎn)線的良率僅在20-30%，但于2025年H1達(dá)到90%良率、支持全干法4680批量上車Cybertruck、且周產(chǎn)量達(dá)到2-3k輛的目標(biāo)并未改變。為此，特斯拉已計劃將全干法4680產(chǎn)線挪至規(guī)模更大的、升級改造后的德州奧斯汀工廠。
半干法4680方面，特斯拉在今年9月宣布了第1億顆電池的下線。第5000萬顆半干法4680電池下線發(fā)生于6月，這意味著特斯拉大圓柱電池產(chǎn)能在一個季度的時間內(nèi)實現(xiàn)了翻番。
與此同時，特斯拉4680電池供應(yīng)商LG新能源、松下在4680電池生產(chǎn)上也有所進(jìn)展。今年8月，LG新能源宣布開始試產(chǎn)4680電池，年底將進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。9月，松下稱已完成4680電池量產(chǎn)準(zhǔn)備。從以上企業(yè)的動態(tài)來看，海外電池企業(yè)正不斷加碼4680大圓柱電池量產(chǎn)，該趨勢由以特斯拉為代表的終端主機(jī)廠強(qiáng)勢引領(lǐng)和驅(qū)動。對于主機(jī)廠而言，標(biāo)準(zhǔn)大圓柱電芯的量產(chǎn)，將有利于減少供應(yīng)鏈成本，同時縮短車型產(chǎn)品的換代時間、提高制造效率。
國內(nèi)大圓柱探索多元場景應(yīng)用
相較于特斯拉繼續(xù)重押4680動力，國內(nèi)對于大圓柱電池非動力領(lǐng)域應(yīng)用的探索則十分活躍，包括數(shù)碼、儲能、eVTOL等。曾有電池廠人士指出，國內(nèi)車企對于46系大圓柱的接受程度相較海外并不高。
結(jié)合市場數(shù)據(jù)來看，國內(nèi)大圓柱動力電池的主要供應(yīng)企業(yè)，其1-8月累計裝車在個位數(shù)GWh級別，公開配套車型也未上量，暫以混動車型為主。國軒高科于上半年發(fā)布的三元4695大圓柱動力電池“星晨”，支持4C快充，將在四季度迎來量產(chǎn)，但也將首先向海外主機(jī)廠供應(yīng)。
而綜合大圓柱電池在高安全、高充放倍率（全極耳可有效降低電池內(nèi)阻和發(fā)熱量），高能量密度（搭載高容量正負(fù)極活性材料）、低量產(chǎn)成本上的多重優(yōu)勢，以及國內(nèi)方形電池在動力領(lǐng)域超高滲透的背景來看，大圓柱在國內(nèi)向非動力終端的應(yīng)用并不意外。這也符合動力電池企業(yè)制定全場景鋰電池方案，獲取更多市場增量的策略變化。其中在對安全性、成本控制要求較高的儲能領(lǐng)域，鋁殼+多極耳+鐵鋰體系的路線已被廣泛采用，國軒高科3系大圓柱、鵬輝能源4系大圓柱、時代聯(lián)合6系大圓柱電池等已在工商業(yè)儲能、戶儲等領(lǐng)域得到批量應(yīng)用。近期，大圓柱儲能電池持續(xù)在產(chǎn)品迭代和產(chǎn)能落地上不斷迎來新進(jìn)展。
產(chǎn)品上，鵬輝能源推出新一代大圓柱HOME-II，采用雙防爆安全結(jié)構(gòu)，可耐受8倍加速度24h反復(fù)極端沖擊測試，并通過熱失控試驗。產(chǎn)能上，9月初，億緯鋰能公告稱擬通過發(fā)行可轉(zhuǎn)債的形式募集50億元資金，其中31億元將投資于建設(shè)23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲能動力電池項目。此前2月，力華電源科技25GWh大圓柱儲能電池項目開工，項目總投資100億元，將配備全自動儲能電池產(chǎn)線，專注于生產(chǎn)“46直徑系列”大圓柱電池。
金納科技大圓柱儲能鈉電池研發(fā)、制造項目也在年初于福建詔安正式簽約落地，預(yù)計總投資達(dá)8億元。eVTOL低空飛行器則在今年雙雙吸引了來自市場和大圓柱企業(yè)的關(guān)注。該領(lǐng)域價格敏感度低，但在安全、能量密度、功率密度等關(guān)鍵性能上要求更為嚴(yán)苛，成為了大圓柱技術(shù)迭代的重要推力，以及產(chǎn)品驗證的絕佳場景。
產(chǎn)品上，億緯鋰能基于今年推出的Omnicell大圓柱新品，設(shè)計了對應(yīng)的eVTOL整體解決方案，具備320Wh/kg能量密度，10min 80%充電能力、全生命周期10C輸出能力，7000次以上循環(huán)壽命。目前公司已向海外航空合作伙伴交付A樣，并正協(xié)助其獲取相關(guān)航空體系的認(rèn)證。
中創(chuàng)新航8月發(fā)布頂流高能-飛行大圓柱電池，結(jié)合半固態(tài)技術(shù)可實現(xiàn)350Wh/kg能量密度，計劃2026年搭載于eVTOL上。公司已與與小鵬匯天正式簽約，雙方將在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域展開深度合作。
面向eVTOL領(lǐng)域，比克電池布局的是320Wh/Kg半固態(tài)大圓柱產(chǎn)品，并已形成逐步突破390Wh/Kg、450Wh/Kg能量密度，最終過渡到全固態(tài)產(chǎn)品的規(guī)劃。其大圓柱全極耳4680電芯能量密度達(dá)到300Wh/Kg，最快13分鐘可將電量從10%充至80%。全極耳4695電芯能量密度超過270Wh/Kg。
不難看出，電池企業(yè)對細(xì)分領(lǐng)域需求的把握，也催生了國內(nèi)大圓柱電池技術(shù)路線的分化，固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)用于大圓柱電池上正在成為最新趨勢。液態(tài)電解質(zhì)含量的減少，既有利于電芯安全性和能量密度的提高，同時在生產(chǎn)上也一定程度上減輕或繞開了全極耳對于電解液浸潤的影響。
除了上述中創(chuàng)新航、比克電池之外，正力新能也于今年推出雙重半固態(tài)超長續(xù)航大圓柱電池“正力·騏龍”，綜合了固態(tài)電解質(zhì)修飾超高鎳正極、固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜、同側(cè)出極耳等多項技術(shù)創(chuàng)新，可支持大圓柱電池單體能量密度高達(dá)306Wh/kg，單顆電芯容量高達(dá)49.5Ah。創(chuàng)明新能源寬溫準(zhǔn)固態(tài)大圓柱電池的全自動高速產(chǎn)線也于今年8月正式落地。
大圓柱整線交付提速
國內(nèi)大圓柱電池企業(yè)對于終端需求感知、應(yīng)用場景和技術(shù)路線選擇的分化、細(xì)化，已落實至產(chǎn)能布局層面。這也帶動了配套設(shè)備的出貨。相較于方形、軟包電池，大圓柱電池在制造上的新增供了極耳模切、成型與集流盤焊接等工序。國內(nèi)與特斯拉在制造工藝上的分化集中在極耳成型環(huán)節(jié)，國內(nèi)以揉平為主，特斯拉主要是切疊/切折。
揉平工藝更成熟，主要挑戰(zhàn)在于提高空間利用率、碎屑控制與減少對電解液浸潤影響等方面。而切疊涉及工序數(shù)量多，生產(chǎn)效率還有待提高。逸飛激光首創(chuàng)揉平式成型方法，率先突破行星式無損整形技術(shù)，可實現(xiàn)全極耳結(jié)構(gòu)體無損成型。
與此同時，大圓柱所需的模切、焊接、封口工序，均有向激光技術(shù)迭代的趨勢，在精密激光加工領(lǐng)域有深厚積累的企業(yè)，已經(jīng)更快把握住發(fā)展時機(jī)，大圓柱自動化生產(chǎn)整線交付的能力不斷提升。基于在激光加工設(shè)備上的長期布局，以及在極耳揉平技術(shù)上的綜合突破，逸飛激光已具備成熟的圓柱全極耳電芯自動裝配線的交付能力。
近期，逸飛激光46系大圓柱電池量產(chǎn)線迎來千PPM級批量交付，陸續(xù)下線50/120/150/240/300/360 PPM等多條量產(chǎn)線。年初，海目星激光大圓柱電池裝配線已實現(xiàn)出貨，采用直線式布局，產(chǎn)線效率≥60PPM，良率≥99.8%；7月，由海目星激光開發(fā)的大圓柱電池真空干燥整線方案交付，具備單機(jī)100PPM+產(chǎn)能潛力，故障率≤1%?？偟膩砜矗瑖鴥?nèi)大圓柱電池已從技術(shù)、產(chǎn)品突破向應(yīng)用場景拓寬、設(shè)備規(guī)模交付，產(chǎn)業(yè)化確定性也不斷增強(qiáng)。
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