
“新能源汽車已成為圓柱鋰電池最大應用領域,特斯拉電池日公布了大圓柱全極耳電池,真正把這個行業(yè)帶來了一個新的方向。它的創(chuàng)新主要是兩點,一是干法電極,二是全極耳的結(jié)構(gòu)形式。”在日前舉行的第十屆動力電池應用國際峰會(CBIS2025)上,云山動力董事長袁定凱表示。
近年來,國內(nèi)外眾多電池廠商都在全力跟進大圓柱電池,目前已經(jīng)有很多企業(yè)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)并向客戶供貨,行業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃也已達幾百GWh。包括特斯拉、寶馬、通用、江淮、長安、五菱、奇瑞等在內(nèi)的眾多車企,都已推出裝配大圓柱電池的車型,并取得不錯的市場銷量。
不僅僅局限于新能源汽車,從2025年開始,大圓柱電池以其優(yōu)越的性能,開始全面加速滲透到越來越多的應用領域,在eVTOL、機器人、兩輪車、儲能、電動船舶等方向加速拓展蔓延。
“大圓柱電池成為了一個新的賽道,一個新的機遇,也會帶來材料領域的進步。”袁定凱指出,未來大圓柱電池將成為圓柱電池出貨的核心帶動板塊,材料體系將分層化,一方面向著高容量的高鎳三元+硅碳體系發(fā)展;另一方面向著高安全、長循環(huán)的磷酸鐵鋰+人造石墨體系發(fā)展。
大圓柱電池核心優(yōu)勢明顯
高倍率、寬溫域、標準化、低成本、高安全,全極耳大圓柱電池的核心優(yōu)勢非常多。在袁定凱看來,大圓柱電池的缺點就有一個,那就是圓和圓之間的體積浪費了20%的空間,“除此之外其它應該全都是優(yōu)點”。
據(jù)其介紹,全極耳作為一種顛覆性創(chuàng)新,46系列全極耳結(jié)構(gòu)的極片,長度大概有6米,每5毫米有一個極耳,總共有1200多個極耳,所以過電流的通道多了上千倍。而且,電子遷移距離不是從6米最遠端,而是從極片寬度遷移過來,只有90-100毫米,距離只有原來的1/10。
“所以它的倍率性能就特別好,可以做到3C-6C充電,做到6C-20C放電,目前還比較輕松。”袁定凱強調(diào)。
因為全極耳的結(jié)構(gòu)形式,它帶來另外的優(yōu)勢就是低溫和高溫的廣泛適應性,使大圓柱電池變成了一個更寬溫域的產(chǎn)品,溫域覆蓋從-40℃-60℃的范圍。
在低溫環(huán)境下,因為電子遷移通道增多,雖然電子的遷移速度只有常溫的1/10,但依然不會堵塞,所以在零下40℃時仍然可以做到1C放電。
在高溫環(huán)境下,因為全極耳結(jié)構(gòu)的內(nèi)阻極低,所以發(fā)熱量很小。“1C充放電的溫度大概在2℃,3C不到10℃,6C不到20℃。”袁定凱闡釋,“我們原來高溫的溫域,就是45℃的環(huán)境下就不能用了,現(xiàn)在可以延伸到55℃-60℃”。
因為圓柱電池是一個標準化的型號,其工藝制造歷史比較長,制造效率和產(chǎn)品良率高,所以能夠成為在汽車以及其他行業(yè)應用的統(tǒng)一市場標準化零件,售后也可以得到有效解決。另外,圓柱電池內(nèi)部空間可以做到極致,其重量能量密度較方形電池能提升10%左右。
在成本方面,大圓柱電池和方形電池可以實現(xiàn)很好的互補。袁定凱指出,在200安時以上,方形電池比圓柱電池的成本更有競爭優(yōu)勢,因為單個電池殼蓋結(jié)構(gòu)件的瓦時分攤成本更便宜,設備折舊成本也更便宜。但在100安時以內(nèi),圓柱電池相比方形電池則更具有成本優(yōu)勢。
安全是電池產(chǎn)品質(zhì)量的底線,也是行業(yè)發(fā)展的底線。袁定凱認為,大圓柱電池最核心的優(yōu)勢,實際上是高安全。云山動力在第三方機構(gòu)進行的電池熱蔓延實驗表明,即便單個電池著火,但整個電池包也不會著火。總結(jié)起來核心原因有四個:
第一,圓柱電池單體的容量小,只有方形的1/10,所以發(fā)熱量小;第二,圓和圓之間是線接觸,傳熱慢;第三,每兩個圓之間有蛇形管進行快速散熱;第四,大圓柱電池可以做到熱電分離,正負極在同側(cè),防爆線壓在底部可以做到定向泄壓,所以安全更好。
抓住行業(yè)新風口
業(yè)內(nèi)對大圓柱電池未來的應用前景非常樂觀。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù),2024年全球46系列等大圓柱電池出貨量已達12.9GWh。2025年將是大圓柱電池裝機放量的加速節(jié)點,華泰證券研報預測,到2027年全球大圓柱電池裝機量有望達429GWh,對應市場規(guī)模超過2100億元。
隨著滲透率的提升,大圓柱將重塑新能源汽車動力電池市場格局。同時,袁定凱認為,未來幾年大圓柱電池在低空經(jīng)濟和人形機器人領域的市場機遇也非常大,“低空經(jīng)濟等要求的是高能量密度、高功率密度、高安全,就大圓柱全極耳電池而言,這三點它都具備”。
袁定凱表示,云山動力已經(jīng)做好迎接大圓柱電池歷史機遇的準備。該公司的定位是聚焦46系列大圓柱超充電池,希望能夠做到這個超充細分領域的領導者。成立于2023年的云山動力發(fā)展非常迅速,當年就實現(xiàn)天使輪融資,2024年P(guān)re-A輪,今年又完成A輪融資。
據(jù)袁定凱介紹,其公司總部和制造基地都在寧波,在惠州建有研發(fā)基地。今年該公司的46系列大圓柱超充電池一期量產(chǎn)示范線已經(jīng)投產(chǎn),產(chǎn)能1.5GWh。按照規(guī)劃,到2028年,該公司電池產(chǎn)能將達到10GWh。
在產(chǎn)品方面,云山動力的功率型大圓柱電池具備6C持續(xù)充電能力,6-10C持續(xù)放電能力,可以支持25C的脈沖放電。該公司也布局有高能量密度產(chǎn)品,目前其高鎳硅碳體系的液態(tài)電池可以做到340Wh/kg,同時實現(xiàn)4C充電、6C放電。
據(jù)介紹,該公司采取了兩種材料體系同步進行的策略。在磷酸鐵鋰體系方面,未來該公司將實現(xiàn)200-210Wh/kg能量密度,做到6C放電;高鎳硅碳體系方面,則瞄準450Wh/kg能量密度目標,同時實現(xiàn)6C-8C放電,可能會應用到固液混合甚至全固態(tài)技術(shù)。
“全極耳大圓柱電池,是技術(shù)創(chuàng)新匹配市場需求的必然結(jié)果,我們要抓住產(chǎn)能落地、場景拓展、技術(shù)迭代這三大關(guān)鍵,這樣可以在新能源產(chǎn)業(yè)下一個增長的細分賽道占有一席之地。”面對大圓柱電池的行業(yè)新風口,袁定凱躊躇滿志,信心十足。
