2025 | 圓柱電池大決戰(zhàn)！

近期，寧德時代宣布，從2026年開始，將陸續(xù)在全球和中國市場為寶馬“新世代”車型架構(gòu)的純電車型供應(yīng)圓柱電池，再度將大眾的視線聚焦到大圓柱電池上。

海外市場，歷經(jīng)4年坎坷，特斯拉率先推出的4680大圓柱電池推進(jìn)全面量產(chǎn)。

9月中旬，特斯拉宣布，其所有工廠已生產(chǎn)出第1億塊4680電池，此時距其宣布第5000萬顆下線僅過了3個多月。雖然這并非其2020所宣稱的“完整”版的4680電池。但最新消息是，特斯拉正在開發(fā)四種干法正極4680電池變體，預(yù)計將于2026年推出。

在特斯拉的帶動下，2024年全球動力電池行業(yè)正在加速步入大圓柱電池全面量產(chǎn)的“大戰(zhàn)”階段。

2024年以來，從18/21系列小圓柱，到32/40/46/60等多種型號、規(guī)格的大圓柱電池出貨量均出現(xiàn)明顯上漲。據(jù)起點(diǎn)研究院(SPIR)統(tǒng)計，2024年1-9月全球圓柱電池出貨量達(dá)到115億只，預(yù)計全年達(dá)到145億只，同比增幅超過11.9%，尤其是32/40/46/60等大圓柱型號電池增速超過50%，表現(xiàn)亮眼。

與此同時，今年市場上“鈉電+固態(tài)”等技術(shù)的火熱為圓柱電池帶來新的增長空間，一眾企業(yè)的入局不斷拓寬下游應(yīng)用前景。

在這幾年的積累中，相較于國外企業(yè)，國內(nèi)圓柱電池企業(yè)在技術(shù)儲備、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、產(chǎn)線建設(shè)等方面已具備顯著優(yōu)勢。在國內(nèi)電池產(chǎn)業(yè)鏈推動下，不少從業(yè)人士認(rèn)為，2025年圓柱電池的應(yīng)用拐點(diǎn)即將到來，大圓柱市場真正的規(guī)模放量。

全極耳技術(shù)切入 18/21系列小圓柱

2024年，全極耳技術(shù)正成為圓柱電池的應(yīng)用大趨勢，小圓柱受益顯著。

目前，小圓柱電池以工藝比較成熟的18系列和21系列為主。2024年1-9月全球圓柱電池出貨量中，18系列圓柱電池出貨59.56億只，占比52.01%，相比2023年實(shí)現(xiàn)小幅增長。21系列圓柱電池出貨49.67億只，占比43.37%。

2024年1-9月全球圓柱鋰電池外殼型號占比

小圓柱的18650電池容量已經(jīng)達(dá)到3.5Ah，21700電池容量也已經(jīng)達(dá)到5.8Ah，高容量方向已經(jīng)觸碰到天花板。在此背景下，電池企業(yè)大舉向高倍率方向挺進(jìn)，開辟小圓柱電池全極耳新賽道。

傳統(tǒng)的單極耳設(shè)計只能沿著集流體的長度方向傳輸電荷，傳導(dǎo)距離長導(dǎo)致內(nèi)阻較大，而全極耳設(shè)計的電流傳輸最大距離是電極的高度而非長度，電極高度通常是電極長度的5%—20%，因此電阻相較單極耳減少了5-20倍，從而提高了傳輸效率，較大地提高了電池的倍率性能。

2024年至今，億緯鋰能、新能安、比克電池、睿恩新能源各家企業(yè)18/21系全極耳小圓柱新品集中發(fā)布。

圖：2024年全極耳小圓柱

從各企業(yè)披露數(shù)據(jù)看來，全極耳電芯通過全極耳機(jī)構(gòu)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)低內(nèi)阻、低溫升、快充電、長循環(huán)、高容量等優(yōu)勢特性。

比如，在內(nèi)阻方面，實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻降低70%以上。以21系小圓柱為例，內(nèi)阻從過去的10-12mΩ降低至2-4mΩ水平。

在寬溫性能上，多家企業(yè)新品實(shí)現(xiàn)-40℃到80℃的工作溫度。長時間高功率放電與低溫升成為各家新品最大“賣點(diǎn)”。綜合各家新品性能，全極耳技術(shù)可使電芯的大功率作業(yè)時長提升一倍，并整體將電池工作溫升降低30%。

應(yīng)用上，全極耳技術(shù)將率先惠及電動工具領(lǐng)域。一方面，電動工具需要大電流、大功率地放電，充電要求相對低。全極耳技術(shù)直擊電動工具作業(yè)痛點(diǎn)，改善用戶體驗。

另一方面，電動工具加速無繩化、鋰電化，同時驅(qū)動過去以燃油為動力的園林工具等加速“油改電”。

起點(diǎn)研究統(tǒng)計，隨著終端市場去庫存結(jié)束，2024年全球電動工具出貨量重新進(jìn)入了增長軌道，預(yù)計全年出貨量將超過6億臺，且未來幾年電動工具將保持增長趨勢，預(yù)計到2026年，全球電動工具出貨量將達(dá)到7.4億臺。

前三季度，電動工具圓柱電池出貨量大幅增長到24.8億只，預(yù)計全年出貨有望超過30億只。據(jù)了解，億緯鋰能18/21系列小圓柱出貨位列國內(nèi)第一，有望在2024年實(shí)現(xiàn)10億顆的出貨，一大部分也要?dú)w功于電動工具市場的旺盛需求。

目前，上述各家小圓柱新品基本具備量產(chǎn)能力。比克電池表示，隨著規(guī)模化的生產(chǎn)，良率會逐漸提升，后期良率可以達(dá)到97%以上。

從市場應(yīng)用前景來看，電動工具、兩輪電動車、智能家居等未來幾年年均復(fù)合增長率將超過30%，將成為小圓柱鋰電池增長最快的細(xì)分市場。

起點(diǎn)鋰電認(rèn)為，得益于圓柱電池在全極耳、放電功率、循環(huán)和續(xù)航上不斷突破，未來兩三年內(nèi)全球小型圓柱電池產(chǎn)能或?qū)⑼黄?00億只。

32/40/60等型號大圓柱電池出貨猛增

據(jù)起點(diǎn)鋰電調(diào)研，2024年大圓柱電池放量高速增長，主要?dú)w因于32140、32135、40135、40140、46135、60130等電池型號。主要應(yīng)用場景為兩輪車、三輪車、共享換電、便攜式電源、電動工具、戶用儲能等市場。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計，1-9月，40系列圓柱電池出貨0.55億只，同比增長90%，32系列圓柱電池出貨0.8億只，同比增長14.29%，其他包括26系列、46系列、60系列、66系圓柱電池出貨3.92億只，同比增長70.4%。

具體來看，一是，32系列、46系列、60系列圓柱電池在新能源汽車領(lǐng)域有所增長。主要配套江淮、長安、五菱、奇瑞等，由國軒高科、億緯鋰能、寧福新能源等提供配套。

60系列、66系圓柱電池在乘用車裝車量上漲。在圓柱電池裝機(jī)量中，60、66系列從2023年的8%升至19%；46系列大圓柱開始裝車應(yīng)用，主要由億緯鋰能供貨。億緯披露，截至2024年6月，億緯鋰能大圓柱電池裝車已超25000臺，市場表現(xiàn)優(yōu)異。

材料選擇方面，在磷酸鐵鋰成為中國動力電池市場主流應(yīng)用的當(dāng)下，上述32、40、60、66系列大圓柱動力電池也以鐵鋰為主。

二是，儲能成為近兩年大圓柱電池企業(yè)瞄準(zhǔn)的主要市場。在儲能領(lǐng)域，大圓柱電池在戶儲、工商業(yè)儲能、應(yīng)急電源、通信電源等市場展現(xiàn)出巨大市場潛力。

特別是在戶用儲能領(lǐng)域，戶儲系統(tǒng)容量正從3kWh-5kWh向5kWh-20kWh迭代，儲能系統(tǒng)的升級對電池容量、成本、功率以及安全性提出了更高的要求，因大圓柱電池高安全、高倍率和靈活性強(qiáng)等優(yōu)勢而備受青睞。

國內(nèi)電池企業(yè)率先“領(lǐng)跑”。包括億緯鋰能、鵬輝能源、時代聯(lián)合、航天鋰電、中比新能源、華立源和博力威等不少電池企業(yè)已經(jīng)布局適用于儲能市場的磷酸鐵鋰大圓柱電池。

在戶用儲能領(lǐng)域，大圓柱電池產(chǎn)品規(guī)格較多，尚未形成主流型號。針對戶用儲能市場，各企業(yè)生產(chǎn)的電芯產(chǎn)品規(guī)格和型號均有所區(qū)別。

億緯鋰能針對戶儲市場推出了40135系列大圓柱磷酸鐵鋰電池，據(jù)悉，該電芯容量20000mAh，循環(huán)次數(shù)超4000次。

目前，鵬輝能源已形成完整的大圓柱電池產(chǎn)品矩陣，包括33系列、40系列、46系列，容量覆蓋6Ah~50Ah。

起點(diǎn)鋰電獲悉，2024年，鵬輝能源大圓柱電芯已交付超5000萬顆，市場需求火爆，產(chǎn)能供不應(yīng)求，良率保持在96%以上，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。鵬輝能源認(rèn)為，大圓柱電池未來將橫掃10Ah～50Ah電池市場。

其他企業(yè)方面，中比新能源主要為32140型；時代聯(lián)合則專注于60mm系列，目前已將第五代“60系列”大圓柱磷酸鐵鋰電池推向市場；時代華景推出中型全極耳圓柱32150的13Ah、14Ah、15Ah的磷酸鐵鋰電芯已在時代華景一期1GWh高速產(chǎn)線投入生產(chǎn)。

磷酸鐵鋰儲能大圓柱也成為近兩年以來各家電池企業(yè)產(chǎn)能投資建設(shè)的重點(diǎn)方向，尤其二三線電池企業(yè)更為積極。從電池型號來看，多為32/33、40、60系列，但46系列項目逐漸增多。

比如，億緯鋰能計劃募集不超過50億元資金，其中31億元用于“23GWh圓柱磷酸鐵鋰儲能動力電池項目”。

1月，恒泰1.3GWh新一代全極耳大圓柱電池項目正式投產(chǎn)，型號為46135LFP，覆蓋動儲市場；2月，力華電源科技25GWh大圓柱儲能電池項目正式開工，總投資100億元；10月，蓋亞新能源3GWh大圓柱儲能項目開工。

我們預(yù)計，隨著儲能、小動力市場應(yīng)用空間加速拓寬，磷酸鐵鋰大圓柱將快速滲透，帶動32、40、46、60等系列大圓柱電池出貨量快速上升。

4680/4695大圓柱裝車量產(chǎn)“進(jìn)行時”

目前，市場對于大圓柱的關(guān)注焦點(diǎn)在于新能源汽車上的裝車進(jìn)展。

從全球范圍來看，新能源汽車領(lǐng)域目前采用圓柱電池主要是18/21系列，電池供應(yīng)商為松下、三星SDI、LG，主要供給特斯拉。

從裝機(jī)量上看，相較于大圓柱在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，4680電池在乘用車裝車進(jìn)度看起來要更慢一些。

一方面，受限于當(dāng)前大環(huán)境影響，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能過剩下，追求極致性價比成為車企主要考量要素，磷酸鐵鋰成為最主流選擇。市占比上，1-10月國內(nèi)動力電池裝機(jī)量中，方形電池占比95%，大多數(shù)為方形鐵鋰。

另一方面，據(jù)調(diào)研，當(dāng)前不少大圓柱電池企業(yè)在生產(chǎn)效率及良率仍未到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)高效率的量產(chǎn)仍存在全極耳成型、集流盤焊接、極柱/封口焊接、注液等方面工藝難點(diǎn)。而以上這些問題也會進(jìn)一步導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。

不過，近兩年大圓柱在儲能等各領(lǐng)域的應(yīng)用，也有利于促進(jìn)大圓柱電池技術(shù)成熟以及成本優(yōu)化，正反哺其在大動力市場上的裝車進(jìn)度。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，轉(zhuǎn)折點(diǎn)可能就2025年。一個明顯的變化就是，據(jù)全球動力電池裝機(jī)量數(shù)據(jù)顯示，今年1-10月，特斯拉電池即4680電池裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到6GWh，在除中國以外的全球市場上排名第9。盡管這并非其2020所宣稱的“完整”版的4680電池，但相比去年，這一數(shù)據(jù)的變化也表明，特斯拉正加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模裝車，將帶動一眾電池供應(yīng)商、國內(nèi)外車企的4680電池的量產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)度。

12月5日，寧德時代也宣布，從2026年開始，將陸續(xù)在全球和中國市場為寶馬“新世代”車型架構(gòu)的純電車型供應(yīng)圓柱電池。

11月20日報道，寧德時代區(qū)域運(yùn)營總監(jiān)Jason Chen表示，該公司在匈牙利的新電池制造廠有望在2025年下半年投產(chǎn)。預(yù)計后續(xù)將逐漸推進(jìn)4680電池排產(chǎn)。

這意味著，寧德時代于2025年逐漸推進(jìn)4680電池排產(chǎn)。作為全球動力電池龍頭，這一示范作用毋庸置疑。

國內(nèi)進(jìn)展最快的當(dāng)屬億緯鋰能。無論是裝車進(jìn)度還是產(chǎn)線布局、良率表現(xiàn)，億緯鋰能已是大圓柱電池第一梯隊中的佼佼者。董事長劉金成表示，“大圓柱會成為中高端乘用車的主流方向”。其認(rèn)為，從2024年開始，46系列大圓柱電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)快速增長的趨勢。

億緯鋰能在國內(nèi)已率先實(shí)現(xiàn)46系列大圓柱電池的量產(chǎn)交付。截至10月28日，搭載該電池的車型最長行駛里程超13萬公里，24000臺交付車輛中未發(fā)生電池安全事件。隨著2025年產(chǎn)量爬坡，出貨量有望繼續(xù)上升。

根據(jù)此前披露，在乘用車領(lǐng)域，截至2023年底，公司三元大圓柱電池已取得未來5年的客戶意向性需求合計約486GWh。據(jù)悉，其歐洲大客戶基本完成了產(chǎn)品的整體驗證。

產(chǎn)能端，自2020至今，過國內(nèi)外已有超50家企業(yè)布局大圓柱電池產(chǎn)能，其中超GWh的超20家，合計規(guī)劃產(chǎn)能超600GWh。

據(jù)悉，特斯拉已經(jīng)在其德州超級工廠實(shí)現(xiàn)了4680電池的規(guī)?；a(chǎn)，并計劃進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，在內(nèi)華達(dá)工廠投資擴(kuò)建，用于生產(chǎn)電動重卡Semi和4680電池，電池產(chǎn)能規(guī)劃達(dá)到100GWh。

億緯鋰能方面，截至目前億緯鋰能已經(jīng)規(guī)劃年產(chǎn)能20GWh的大圓柱電池工廠一期已在荊門完成投產(chǎn)，二期項目的二條產(chǎn)線將在今年四季度投入和量產(chǎn)。根據(jù)億緯鋰能對外公布預(yù)期，預(yù)計2025年其大圓柱電池可實(shí)現(xiàn)規(guī)模出貨。

比克電池計劃于2024年底先完成2.5GWh大圓柱電池的量產(chǎn)，后期產(chǎn)能將逐漸爬坡，2026年達(dá)產(chǎn)15GWh，2028年達(dá)產(chǎn)30GWh。

從多家電池企業(yè)規(guī)劃的時間點(diǎn)以及目前量產(chǎn)進(jìn)度來看，起點(diǎn)鋰電認(rèn)為，2025-2026年，4680電池在新能源汽車上將真正迎來放量。

“鈉電+固態(tài)”大圓柱風(fēng)起

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。近兩年，“鈉電+固態(tài)”電池技術(shù)路線越來越成為電池企業(yè)們布局的方向。

首先，在乘用車上，“固態(tài)+大圓柱”被不少固態(tài)電池企業(yè)和主流動力電池企業(yè)重視，視之為未來高端車型的主要技術(shù)路線之一。

正力新能基于雙重半固態(tài)電池技術(shù)，包含超高鎳正極材料的固態(tài)電解質(zhì)表面修飾技術(shù)，以及固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜技術(shù)，打造行業(yè)首款雙重半固態(tài)超長續(xù)航大圓柱電池，電芯能量密度達(dá)到306Wh/kg。

今年4月，江淮釔為與衛(wèi)藍(lán)新能源簽署固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同開發(fā)4695大圓柱半固態(tài)電芯，計劃于2025年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

年初，創(chuàng)明新能源也發(fā)布了高安全準(zhǔn)固態(tài)46大圓柱“竹藤”鋰離子電池，采用準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)，提供更高的安全性能和穩(wěn)定性。

除了應(yīng)用在乘用車上，電動航空也成為大圓柱電池應(yīng)用的重要新興領(lǐng)域。大圓柱電池的高能量密度、高安全性和長壽命等特點(diǎn)使其成為電動航空領(lǐng)域的理想選擇?！肮虘B(tài)+大圓柱”的組合成為了大圓柱電池企業(yè)們瞄準(zhǔn)的重要市場，成為產(chǎn)品驗證的絕佳場景。

比如，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。

鈉電大圓柱電池方向上，自2023年至今，圓柱鈉離子電池深受行業(yè)追捧，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前市場上有金鈉科技、多氟多、盤古新能源、中比新能源、拓邦、英能基、立方新能源、力神、中科海鈉、創(chuàng)明電池、猛獅科技、上海百鈉、青鈉科技、中鈉能源、凡爾鈉、億緯鋰能、江林時代、元順柒星、國晟新能源、江蘇智泰等眾多鈉電池相關(guān)企業(yè)已經(jīng)先后發(fā)布了圓柱型鈉離子電池產(chǎn)品。

各家電池型號不一，從32、33系列到40、46系列，再到60系列乃至120、200等超大圓柱系列。

可以預(yù)見，隨著更多企業(yè)采用“鈉電+固態(tài)”的大圓柱技術(shù)路線，勢必將倒逼大圓柱配套產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步完善，沖擊現(xiàn)有市場格局。

大圓柱產(chǎn)業(yè)鏈蓄勢待發(fā)

大圓柱電池上游包括正極、負(fù)極、電解液、結(jié)構(gòu)件等材料及制造設(shè)備。大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游的迭代升級。

大圓柱規(guī)模量產(chǎn)即將到來的另一個訊號是，2024年產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)配套企業(yè)訂單顯著增多，配合4680大圓柱電池的材料、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件環(huán)節(jié)開始放量。

在材料領(lǐng)域，“高鎳正極+硅基負(fù)極”的材料體系成為行業(yè)共識，其中硅基負(fù)極憑借其高比容量和快充性能優(yōu)勢，成為大圓柱電池技術(shù)突破的關(guān)鍵。

三元正極材料龍頭容百科技表示，公司為配合4680大圓柱電池的產(chǎn)品開始放量，超高鎳9系產(chǎn)品今年前三季度出貨已超2萬噸，三元產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化。

在設(shè)備領(lǐng)域，大圓柱電池突破量產(chǎn)需設(shè)備升級。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。

逸飛激光董事長吳軒表示，“逸飛激光各個系列的大圓柱電芯裝配線已實(shí)現(xiàn)批量交付。今年前三季度，大圓柱電芯裝備訂單同比去年大幅增加；其中，46系設(shè)備訂單增速顯著。”

2024年，聯(lián)贏激光完成了4695圓柱電池的焊接機(jī)研發(fā)和五合一焊焊接機(jī)研發(fā)，其中五合一焊焊接機(jī)可以滿足圓柱電池不同焊接工序的激光焊接需求，實(shí)現(xiàn)高速焊接。

年初，海目星激光大圓柱電池裝配線已實(shí)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%。

在結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域，46系列大圓柱電池新型結(jié)構(gòu)件需求將優(yōu)化行業(yè)格局并提升單品價值量。目前國內(nèi)的上市公司中，在46系列大圓柱電池殼體上發(fā)力的包括科達(dá)利、震?？萍?、斯萊克、金楊新材料等廠商。

此外，國內(nèi)廠商寧波精達(dá)，推出了針對46系列大圓柱電池的精密壓力機(jī)，比如其DC/UDC系列凸輪式拉伸壓力機(jī)，最大可支持46100的圓柱電池產(chǎn)品，目前基于該解決方案的46系列大圓柱電池結(jié)構(gòu)件高速生產(chǎn)線已交付客戶。

目前，產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同帶動大圓柱電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，從原材料供應(yīng)商到電池制造商，再到下游應(yīng)用端，每個環(huán)節(jié)都根據(jù)大圓柱電池的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)升級和產(chǎn)品調(diào)整，以滿足市場需求。可以預(yù)見，受益大圓柱量產(chǎn)，不同環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)將快速冒頭，率先占據(jù)一定份額。

結(jié) 語

據(jù)起點(diǎn)研究院（SPIR）測算，到2025年中國新能源汽車領(lǐng)域?qū)A柱電池的需求量將達(dá)到17.5GWh、全球電動工具對圓柱鋰電池的需求將達(dá)到31.7GWh、全球家儲及便攜式儲能需求5.61GWh、全球兩輪車對圓柱鋰電池的需求將達(dá)到7.1GWh、全球清潔電器需求5.31GWh、全球平衡車領(lǐng)域需求2.1GWh。

全極耳圓柱電池在小動力、動力以及儲能等領(lǐng)域快速滲透，而大圓柱則會是未來幾年內(nèi)最重要的增長點(diǎn)。無論是從出于擺脫中國電池供應(yīng)鏈依賴考量，還是車企使用習(xí)慣，抑或是已簽的大圓柱電池供貨訂單來看，海外大圓柱電池裝車速度都將快于國內(nèi)市場。

大圓柱電池曾于2021年~2023年都被譽(yù)為“行業(yè)風(fēng)口”，被定義為大圓柱電池量產(chǎn)“元年”。行至2025年，隨著各家電池廠規(guī)劃的量產(chǎn)時間到來，大圓柱產(chǎn)業(yè)鏈上下游的關(guān)鍵決戰(zhàn)即將啟幕。