繼中國電池企業(yè)寧德時代、億緯鋰能、遠景動力后，德國寶馬集團的新一代46系列大圓柱形鋰離子電池的供應商天團或將再招入日本松下。

據(jù)《華爾街日報》4月5日報道，寶馬集團正在與這家老牌日本電池制造商進行談判，在北美建立一座電池工廠，生產(chǎn)46系列大圓柱電池。但合作的進一步細節(jié)，包括工廠地點和產(chǎn)能目前還不得而知。

去年9月，寶馬集團宣布，將從2025年起在“新世代”車型中使用46毫米標準直徑的大圓柱形鋰離子電池。新的電池技術將大幅提升能量密度、續(xù)航能力和充電速度，同時，電池制造過程中還將減少碳足跡和資源消耗。

為滿足新電池的生產(chǎn)需求，寶馬集團將在全球建造六座工廠。去年9月，寶馬首先與寧德時代、億緯鋰能簽訂了合約，合約總價值超過百億歐元。兩家電池公司將在中國和歐洲各自建立兩座電池工廠，每座工廠的年產(chǎn)能將達20GWh。

10月，第三位電池供應商露出真身——遠景動力公告稱將在美國南卡羅來納州建設一家新電池工廠，年產(chǎn)能30GWh，工廠計劃2026年投產(chǎn)，將為寶馬在美國斯帕坦堡的工廠供應大圓柱形電池。

實際上，寶馬此次或選擇與松下在46系列大圓柱電池上合作并不令人意外，因為畢竟松下多年來一直在為電動汽車提供1865和2170型號的圓柱形鋰離子電池。松下也是特斯拉的第一個電池合作伙伴——目前，特斯拉Model 3和Model Y所裝載的2170電池即是在松下和特斯拉聯(lián)合運營的內(nèi)華達超級工廠中生產(chǎn)。

不僅如此，松下也具備了46系列大圓柱電池的生產(chǎn)能力，其在日本工廠的試驗生產(chǎn)線上生產(chǎn)出了特斯拉需要的4680電池，并已于2022年年中向特斯拉交付了第一批樣品電池。

根據(jù)松下的最新計劃，未來4680電池的批量生產(chǎn)將在美國進行——公司已經(jīng)宣布在堪薩斯州建立一家工廠，并計劃在俄克拉荷馬州也計劃建立一家新的電池廠。

不過，寶馬研發(fā)的46系列大圓柱鋰離子電池可能跟特斯拉的4680電池稍有不同。據(jù)寶馬此前透露，其大圓柱電池有兩種型號，直徑46毫米，高度分別為95毫米和120毫米，這意味著其電池型號比特斯拉的4680電池更胖，單體電芯的容量也會更大。

據(jù)electrive網(wǎng)站介紹，未來寶馬的電動轎車和旅行車車型將使用95毫米高的大圓柱形電池，電動SUV車型將使用120毫米高的大圓柱形電池。

據(jù)了解，到2025年底，寶馬集團計劃在全球交付超過200萬輛純電動車，到2030年之前，寶馬集團純電動車型將占據(jù)其全球車輛銷量的50%?！靶率来避囆蛯閷汃R集團的純電動車銷量做出重大貢獻。

電動汽車電池將進入大圓柱時代？

在全球范圍內(nèi)來看，大圓柱電池當下風頭正勁。除了特斯拉和寶馬，宣布未來使用大圓柱形電池的全球知名車企還有通用、大眾、保時捷、戴姆勒、蔚來以及Stellantis。據(jù)《華爾街日報》同日報道，目前Stellantis也在與松下談判，合作在北美建造工廠生產(chǎn)4680型號的電池。

電池企業(yè)方面，國內(nèi)的寧德時代、億緯鋰能、比克，國外的LG新能源、松下都具備了46系列大圓柱電池的生產(chǎn)能力。

據(jù)介紹，鋰離子電池產(chǎn)品的常規(guī)形態(tài)有方形、軟包和圓柱類。近年來，由于單體能量密度的劣勢，圓柱類電池在電動汽車市場的份額不斷萎縮。而占據(jù)全球動力電池產(chǎn)能60%左右、以寧德時代和比亞迪為首的中國電池廠商，基本選擇了方形和軟包路線（其中方形又是主流），在其帶領下，國內(nèi)的新能源汽車企業(yè)和動力電池也主要以這兩種技術路線為主。

46大圓柱型電池初登歷史舞臺是在2020年。當年9月，馬斯克在其“電池日”上石破天驚地發(fā)布了4680電池，并宣稱，相較于2170圓柱形電池，特斯拉的4680電池的能量將是前者的5倍，車輛續(xù)航里程將提高16％，功率提升6倍，未來結合電池材料和車輛設計的改進，續(xù)航里程將提高56％。

在一些業(yè)內(nèi)人士看來，大圓柱電池解決的是電動汽車電池一致性、安全性、生產(chǎn)效率以及成本的關鍵問題。其中，一致性有利于適配同一車企不同配置/不同平臺的電池系統(tǒng)產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的規(guī)?；６鴪A柱形電芯的低膨脹性使得電池正負極能夠使用更高比能量的化學體系材料，提高產(chǎn)品的能量密度。

例如，寶馬集團負責研發(fā)的董事韋博凡此前表示，寶馬的46系列大圓柱電池，相較于第五代方形電池，正極鎳含量更高，負極中增加了硅的含量，電池單體能量密度將提升20%以上，續(xù)航里程提升30%，充電速度提升30%。

安全性上，46大圓柱電池的全極耳設計能夠進一步提高電池的散熱性，電池的電流路徑更短，電流傳導面積更大，阻抗減小，使得大電流充放電的溫升更小。

對新能源車企而言，最具誘惑的還是降本。據(jù)銀河證券分析，以電池生產(chǎn)中的卷繞工藝為例，傳統(tǒng)電池由于有極耳，電池生產(chǎn)在卷繞環(huán)節(jié)就需要不停地啟動和停止，46大圓柱形電池使用全極耳的設計，卷繞工藝可以實現(xiàn)連續(xù)高速不間斷生產(chǎn)，達到 300ppm的高速制造，而方形鋁殼一般僅為10-20ppm，由此生產(chǎn)效率能夠得到極大提高。

不僅如此，大圓柱形電池也較適合CTC（電芯到底盤）和一體化壓鑄技術。對比方殼電池，圓柱電池的布局會更靈活，能適應各種不同的底盤，使得車企在生產(chǎn)制造過程中成本進一步降低。

根據(jù)寶馬的公告，第六代大圓柱電池相較于第五代方形電池產(chǎn)品，成本可降低多達50%。而特斯拉此前也表示，未來4680電池大規(guī)模生產(chǎn)后，生產(chǎn)成本將在現(xiàn)在的基礎上再降低54%。

大規(guī)模量產(chǎn)還有點兒難，高端設備是關鍵

在不少業(yè)內(nèi)人士看來， 46大圓柱電池之所以成為時下寵兒，除了其自身的性能優(yōu)勢，很大一部分原因也是特斯拉依托其體量，發(fā)起并定義了4680的標準，帶動了多個行業(yè)主流電池廠商和設備廠商的跟進。

不過，大圓柱電池自發(fā)布以來，其良率、量產(chǎn)進度一直未能及預期。目前全球成功將其量產(chǎn)的企業(yè)也只有特斯拉一家，今年年初實現(xiàn)的產(chǎn)能據(jù)估計也僅有4GWh左右，而根據(jù)馬斯克2020年的規(guī)劃，其原本要在2022年就實現(xiàn)4680電池100GWh的產(chǎn)能。

“明年，才是4680年！”馬斯克今年年初說。

一方面，大圓柱電池所需要的高鎳正極，硅基負極，碳納米管導電劑等材料供應鏈都有待成熟。另一方面由于大圓柱電池采用全新的全極耳設計，（以往，極耳是動力電池的最基本構造之一，是電芯內(nèi)正負極集流體與首尾蓋板連接的必要部件，而全極耳設計則是正負極集流體與蓋板／殼體的直連），電池極耳切割、揉平、激光焊接等工藝環(huán)節(jié)變化較大，工藝復雜性高，對設備精度、效率提出了更高的要求。

例如切割環(huán)節(jié)，銀河證券分析指出，傳統(tǒng)極片切割方法采用步進運動式模切工藝，即按照電池規(guī)格，對經(jīng)過輥壓的電池極片進行分條，而46大圓柱電池在極片切割的過程中直接在極片一側空箔上連續(xù)切割極耳成型。在切割技術、速度、精度以及產(chǎn)品質(zhì)量上，對高速制片設備提出了更高要求。

又如焊接環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)圓柱電池有兩個極耳，只需要進行兩個極耳的點焊，46大圓柱電池存在多個極耳，正負極整體與集流盤焊接，集流盤上細絲焊縫數(shù)量較多，焊點數(shù)量大幅增加（4680焊接點位較2170增加了5倍），并且一般需要使用連續(xù)激光焊接設備。

聯(lián)贏激光官網(wǎng)信息則進一步指出，相比方形電池，大圓柱全極耳所需的面焊，其激光焊接工序從5道增加至7道，所需焊接設備也更多，一般情況下，單GWh相較于2170電池產(chǎn)線，需要增加5臺焊接設備和5臺模切機。

也正因為如此，不僅近期傳出特斯拉向中國電池材料供應商容百科技和東山精密求助的消息，馬斯克本人也不止一次公開感嘆，“新電池技術的量產(chǎn)應用很難，制造制造電池的設備更難！”