“大圆柱”电池产业化背后

文 / 黄耀鹏

9月9日，电动车行业今年头号大单来了。宝马向宁德时代和亿纬锂能授予超过百亿欧元的长期需求合同。

宁德时代和亿纬锂能将分别在中国和欧洲各自建立两座电池工厂，每座工厂产能达到20GWh，向宝马2025年的“新世代”（GEN6）车型架构供应大圆柱电池。

据说，宝马还在找供应商，谋求在北美再建两座电池工厂。

所谓的“大圆柱”电池，就是2020年特斯拉首先发布的46mm底座直径电池。目前有两种尺寸：标准的4680电池和针对特定需求的4695电池。

“大圆柱”开始产业化

在新能源业内有句话：“车型看3年，电池看5年”。

新能源车型研发速度，决定了眼下能看到3年后车型的技术轮廓；而电池因为巨大的产能惯性和投入资金成本，现在就决定了5年内的主流技术路线。

特斯拉虽然“首倡”大圆柱，但眼下尚未给供应商订单，更别提长期订单。在历史上将记一笔，宝马在主机厂里面，第一个推动大圆柱电池主流化。

在若干年内，大圆柱和方壳电池，将主宰新能源配套方案。当然，未来几年内，方壳仍能坐稳第一，只不过大圆柱将迅速获得增长动能，获得挑战机会。软包方案因为缺乏类似的主机厂“领航”力量牵引，将更加不利。

而传说中的钠电池、固态电池等，5年内最多折腾出个别小众市场。中高端车型市场，正在被大圆柱迅速攻陷。

从2021年底到现在，放出信号采用大圆柱电池的不止宝马一家。江淮、东风岚图、保时捷、路虎等都有明确信号，但是第一个下这么大单子的，还是宝马。

该消息的可信性也不止于此。去年以来，宝马已经在慕尼黑附近帕尔斯多夫的电芯制造中心，建立了一条试验生产线，车型调试将在今年剩下几个月进行。

从投产计划的规模可以看出，在大圆柱电池潮流驱动下，中国电池供应商很快就能再次奠定新的规模优势。

电池越做越大

这两年，动力电池的方案趋势很明显，都在“大型化”，圆柱越做越大，方壳越做越长（短刀则是为了兼容590模组和追求Z向高度）。

这与磷酸铁锂电池（LFP）不断侵蚀三元锂电池地盘的过程，是相匹配的。因为无论大圆柱，还是各种刀片，首要考虑的化学体系就是LFP。当然，特斯拉内部有争议，这种摇摆态度，很大程度上影响了供应商。

不过，对于同样的容量要求而言，电芯数量减少将带来电池管理、散热管路方面的需求，这方面的成本下降，显然对主机厂具有很大诱惑力。

目前大圆柱电池上车的态势，已经比2020年预计的要晚。技术原因在于：大圆柱衍生出一堆麻烦的工艺问题，一直没有得到很好的解决，导致小规模生产的良率上不去。

去年底的时候，业内有消息称，特斯拉一直没有搞定极耳焊接的良率问题。其实，何止是极耳，硅负极成本问题、正极材料改性问题、负极表面聚合物结构稳定剂问题、干电极制造问题，都困扰着参加研发的主机厂和电池供应商。

良率也可以视为成本因素。大圆柱之所以取得关键进展，由此引发的成本降低，必须能覆盖其本身的新增成本。

宝马的目标是：成本降低50%（相对于5代方壳）、能密提升20%、续航提升30%、充电时间减少30%、适配400/800V充电，以及减少钴和铜的使用，安全性提升（特别是单芯失效模式）。

这些好处，消费者也能有明确感知。因此，从终端市场传来的信息，是支持主机厂商尝试改变技术路线。

电池厂商都很积极

也正因为这个预期，即便没拿到订单，电池供应商在投入大圆柱的时候，也很积极。从去年底开始，全球多家大的电池供应商，集中在这个领域投资。

LG在韩国梧仓投资29.3亿元人民币建设4680生产线，据称2023年下半年投产，年产能9GWh。

三星SDI正在韩国天安为特斯拉建立4680电池测试产线。

全球最早开始试制4680电池的松下，生产线进度慢于预期至少一年。现在的说法，是“最快”于2023年3月在日本和歌山县投产，给特斯拉供货。

需要指出，目前瞄准特斯拉潜在需求的这三家供应商，都尚未拿到订单。至少在中国，特斯拉似乎更倾向于采购中国供应商的大圆柱电池，而非由松下供应。

欧洲的北伏（NorthVolt），据说也做出46系列大电池，而且“准备”量产。目前尚未看到其真正的投产计划。

相比日韩供应商，国内供应商这次量产进度又抢到前面。

与宁德时代此前扑朔迷离的“金箍棒”计划（大圆柱电池量产计划）相比，亿纬锂能从研发到产线建设，都非常高调。

亿纬锂能的最大特点，是国内少有的圆柱、方壳、软包三方案并行的供应商（圆柱此前针对非动力市场）。

亿纬锂能的小圆柱电池（18和21系列）产能很大（6条300ppm高速产线，年产7.5亿只）。当时给人一种感觉，亿纬锂能是想拿特斯拉订单，未果之后需要找很多客户填补。但是，目前其小圆柱产能今年底就将扩张到15亿只，似乎没有特斯拉订单也活得很好。

今年8月2日，亿纬锂能首个搭载46系列大圆柱电池的系统级产品，在自己的研究院试产并下线。

产能安排上，亿纬锂能今年3月确定在匈牙利建设大圆柱生产线。国内的4680圆柱产线现在放在湖北荆门和成都，预计2023年产能释放20GWh，2024年达到40GWh。

亿纬锂能董事长刘金成公开表示，46系列大圆柱电池将成为中高端车型主要电池方案。亿纬锂能在这方面投资上百亿元（包含拟定的募资计划），在大圆柱路线上押重注豪赌。

现在宝马订单锁定，证明刘金成赌对了。这条路跑通了，其它主机厂纷纷下单，不过时间问题。

亿纬锂能凭借大圆柱，有从二线供应商跃升一线的可能性。

比克、蜂巢、江淮（与CBAK能源合资）都在46系列大圆柱电池上投入重金。

主机厂是否着力“去宁化”

从这些中日韩供应商的投产动向上来看，日韩供应商都指望特斯拉拉动订单；国内的电池市场规模太大，特斯拉显然吃不下，这一点，是全球布局的日韩供应商所无法比拟的。

在中国，特斯拉的新能源业内地位，远远没有在美国本土那样的显赫。

我们刚刚指出，国内不存在一家独大的动力电池用户。但是，国内有一家独大的电池供应商，那就是宁德时代。

这次宝马订单，宁德时代仍然占据了一半。当初也是宝马订单，促使宁德时代从一家不起眼的地方小厂，一跃跨入一线供应商行列。

现在形势变了，宁德时代一家占据国内市场近一半份额。这种局面，对手很难受，而且宁德时代行事高调、手段强硬，不但同行忌惮，有人说就连主机厂们也暗地里悄悄推动“去宁化”。

当然，这个表述不大准确，因为宁德时代订单仍源源不断。应该说，主机厂一直试图“掺沙子”，增加二供、三供，平衡宁德时代的话语权。

这次接到宝马订单，宁德时代可能没有亿纬锂能那么兴奋。因为电池供应商接的，只是单纯的电芯订货，宝马自己负责模组和PACK的设计。根据不同的车型，宝马可能已经迭代出无模组设计。在大圆柱方案采纳节奏上，宝马又一次和特斯拉英雄所见略同。

对于宁德时代而言，只供电芯，不做PACK，增值部分就要打折。但也并非全无好处，因为如此一来，技术风险就不是供应商一家来背了。

在新能源进程中，电池行业培育出超级供应商，这是由电动供应链价值高度集中决定的。价值集中带来的是，大的电池供应商攫取到不同以往任何一级供应商的话语权。虽然眼下还没能拿这个新权柄威胁主机厂，但主机厂难免芒刺在背。

主机厂的应对之策，是千方百计地要削弱这一点。在保供前提下，削权行动不能触怒了大供应商，这就要非常讲究手法。这不是一时之计，而是战略性的行动。

中创新航、国轩高科、亿纬锂能等崛起，和主机厂着意培植，有莫大关系。制衡考虑占了大头，一方面，订单要分给多个供应商；另一方面，专利授权和转移，也要考虑平衡，避免让某个特定供应商建立起隔绝对手的专利壁垒。

但是有一点，是大多数主机厂的共识：即便在电池量产技术上走通，也不意味着自己亲自来做电池。电池产能投资太大，而且存在路线选择的风险，这两个考虑压倒了拿到上游增值的诱惑。

因此，特斯拉、宝马这些企业，大多数下场做电池，不过是技术上带个节奏，电池产能投资主要还是让供应商来背。有能力做垂直整合的主机厂，也在让自己的供应商子公司走向独立，譬如比亚迪和弗迪、长城和蜂巢。

在材料化学技术难以取得关键突破的今天，结构创新在这两年一直是主机厂和供应商研发和生产的投资重点。而结构创新的推动力，来自于激烈的成本竞争。

大圆柱电池花了两年多的时间，从实验室走向工厂，证明极限条件下（主要是压成本）制造能力，仍是电动车行业竞争的关键要素。而这一特点，有助于国内新能源供应链继续发挥长项。

宝马率先进入“新赛道”，大圆柱电池潮流驱动下，中国电池供应商很快就能再次奠定新的规模优势。从投产计划的规模就能看出来。

也就是说，虽然未来几年电池路线有所变化，不但不影响、反而令中国新能源的整体优势更加巩固。