鋰電網訊：特斯拉“電池日”發布了4680鋰電池，引發行業對這一規格圓柱電池的極大關注。國內也有電池企業再做這種電池，而且有望比特斯拉-松下組合更早量產。
3月19日，中國國際電池技術展覽會（CIBF 2021）在深圳開幕。比克電池召開媒體溝通會，分享了大圓柱技術領域的最新進展及未來計劃。
比克電池首席科學家林建表示，比克正與客戶合作進行下一代圓柱電池——全極耳大圓柱電池的應用開發，4680鋰電芯樣品預計年內實現批量下線。
就整個行業來說，比克方面認為，大圓柱電池的行業批量生產預計將于2023年開始，最早會用在動力電池市場。
比克電池副總裁李丹透露，4系列（直徑46mm電芯產品）目前主要是定制，也就是聯合開發為主，明年年底做成量產型的標品，今年下半年就可以對非定制化的客戶送樣。
1、大圓柱：與方形競爭下的產物
在46mm這個尺寸之前，直徑18mm和21mm是圓柱電池中最流行的標準尺寸，在3C產品、小動力以及車用動力電池領域都有廣泛使用。
此次，比克正式發布46mm的電池，大有打造成標準產品的意圖。
比克是簡單的跟隨特斯拉嗎？
比克方面表示，其大圓柱的方案很早就開啟，全極耳的方案也在特斯拉電池日之前就在和客戶推廣。
比克電池電芯研發負責人樊文光在回顧大圓柱的研發歷程時稱，早在2010年前后，比克就認識到圓柱的趨勢肯定是單節尺寸越做越大，因為有很多顯而易見的好處。“例如，單體能量增加，從而減少整包的電芯數量，進而拉低成本，再加上將全極耳技術搭載起來，功率、安全性會優于小圓柱，等等。”
但是全極耳的方案是在2019年產生的。
比克電池首席科學家林建表示，因為意識到圓柱要跟方形競爭，不走全極耳路線是不可能的，方形續航長、壽命長，阻抗低，就是因為它是全極耳，所以圓柱想跟方形競爭，也得全極耳。
在林建看來，圓柱電池從功率密度、快充快放能力，都是可以跟方形相匹配的。從安全性來說，熱失控時圓柱電池定向釋放能量的能力是方形所不能比的。“與大方形相比，在能量密度、功率密度都差不多的情況下，圓柱的安全性是最大的優勢。”林建說。
“在2019年下半年到2020年上半年，特斯拉電池出來之前，我們一直跟海外高端客戶推廣這一技術。我們以前做過（直徑）26，32mm的，高度也是從70到140mm，我們都有嘗試。當特斯拉公布了這個東西之后，客戶對我們的認識又都深了一層。特斯拉把我們引向一個更可能流行的尺寸，就是46這個直徑。特斯拉的加入，給這個技術做了很好的背書。”樊文光補充道。
2、成組效率、安全、功率密度大幅提升
在談到大圓柱優勢的具體表現時，林建表示，首先，因為圓柱尺寸從小做到大，單體數目少了，所以實際空間利用率變大了。
其次，對BMS各方面的管控要求會少很多，成本也會下降。比如說原來18650是3Ah的，4680現在是25Ah，這就是8倍的差距，就意味著原來一個電池包可能需要8000顆的18650，現在只需要1000節的4680。
安全性方面，大圓柱比小圓柱也有提升。樊文光解釋說，大圓柱一定是伴隨著全極耳技術或者是特斯拉所謂的無極耳技術。這種結構還有一個熱管理方面的優勢，傳統的單極耳最后的電流就會在單極耳上匯流出來，所以單極耳會有一個發熱點，就是極耳的地方。但是全極耳或者無極耳電芯，在電池內部是沒有集中發熱點的，熱都是在里面均勻分布的，這樣對電池的整包會帶來一個熱管理方面的很大優勢。
采用大圓柱電池之后對BMS、線路板的需求就會小很多，無形中成本都是大幅度下降的，再加上如果用CTP技術，成組的效率會進一步提高。
此外，快充性能也極大增強。采用全極耳的大圓柱之后，快充性能有進一步提升，在15分鐘內，可將電池從0充至80%的電量。也就是說，一輛續航600公里的車，在充電站停10-15分鐘，可以充400-500公里，已經可以媲美燃油車了。“在放電這一塊，我們測試10C以上高倍率放電，電池的發熱可以忽略不計。”樊文光說。
大圓柱帶來的最為直觀的效果就是功率密度的提升。據樊文光透露，4680功率密度的峰值可以達到1000W/kg以上。
樊文光表示，具體的數據需要裝車以后做一些測試，但是大圓柱至少是不亞于軟包電池和大方形電池，甚至可能會更好。
在談及與特斯拉的技術路線的異同時，樊文光也表示，他們的技術路線和特斯拉還是有所不同，但是內部的邏輯是相通的。
3、大圓柱直徑46mm最優解
為什么是4680？
林建解釋稱，4680是經過計算之后的尺寸，是綜合了能量密度、成本各方面算出來的最優結果。“在高度方向上，我們也會持續探索，未必是80，可能90、100mm，但是越往高做難度也越大。”
樊文光補充道，46mm相對于32mm來講，并不會產生根本性的技術難度的躍升，都是在一代技術之內，當然這種大尺寸圓柱加全極耳技術，對設備精度的要求會有一個提升。46是不需要做迭代性推進的，深度有所提升，但是不需要額外的新的東西，是考慮制造效率、制造廠線的成本之后的最優解。
在樊文光看來，特斯拉提出4680以后，其他車廠會意識到電池供應商很可能大量布局46mm這個直徑的產品，反過來其他車企的成本，也會因此有所降低。“同時我們自己這邊也跟客戶做這樣的推廣，畢竟采用同樣的尺寸，開發和制造成本都會比較好控制，未來4680這個型號可能會成為下一代圓柱的主流，就像當年特斯拉提出的21700一樣。”
對于電池企業來說，成本是必須要考慮的大事。李丹坦言，如果大圓柱的研發生產就比克一家，比克要去做開模都很難，特斯拉電池日之后這方面確實輕松了很多。但是由于比克做了很多前期準備工作，使得4680電池的推出走在了前面。
對于未來技術的進展，樊文光認為，4680以后，未來應該就沒有模組了，幾年以后，基本上就是CTP為主，所以電芯的尺寸要根據整車的底盤設計、熱管理、模具配合來做，還要有一些成本上的考慮。
4、比克債務問題：時間換空間
在談及比克的連環債務問題，比克對《電動汽車觀察家》也有比較坦誠的回復。
李丹坦言，比克至今仍努力解決這一問題。不過，目前所有材料廠、設備廠還是跟比克保持友好的溝通，這是得益于過去多年以來，比克開放的合作態度。
李丹表示，比克董事長已經把整個身家、比克所有有形資產全部投到這個產業中來，因此比克的資產狀況是公開的，并坦誠和合作伙伴溝通，目前已經取得了合作伙伴，包括股東方的諒解。“我們需要用時間換空間，伴隨著業務的好轉以及股東層面的融資，我們會把債務逐步清償。跟我合作的大供應商方面，還是比較支持我們這種做法的。”
在與車企合作踩雷后，比克在客戶選擇方面也更加謹慎，國外有實力的大廠成為他們的首選。
李丹表示，與國內車廠的合作，比克也吸取了一些教訓，內部也做了深刻的反思。“我們認為某些中國本土品牌的車廠，無論是它的自身技術實力和品牌競爭力方面，有很大的差距，但同時，比克也看到了新能源不可逆的趨勢，因此，比克會堅定不移走海外路線。”
“目前我們在手的客戶是歐美的車廠，美國有一些是在供貨，歐洲有客戶也是有很好的溝通，有一些研發費在共同合作了，但是保密原因我們不能說。我們做了調整以后，相應的產品方面也做了更大尺寸，去切合客戶的需求。我們做了很好的配合，也就誕生了3系列的產品，4系列的產品，未來兩年是主力產品，會供在電動汽車上。”
此外，李丹表示，未來圓柱電池在動力電池領域的市場份額將有較大幅度提升，在2022、2023年，市場份額可能會在現在的基礎上翻倍。
