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圆柱应用多点开花。
全球圆柱电池市场正经历结构性变革,其核心驱动力首先来自技术进步和制造效率的提升。
而随着圆柱电池制造商竞相布局从电动汽车到航空、人形机器人等多元化应用场景,一场围绕终端应用的争夺战已经打响,以上均预示着行业洗牌正在酝酿。
大圆柱借力高端车型破局,制造效率与标准化优势凸显
今年开始,宝马正式宣布在下一代电动车型中便采用大圆柱电池,成为该技术路线的一个重要里程碑。此举证实了大圆柱电池在中高端乘用车市场的商业可行性。
这一进展的工业基础,在于全极耳技术的成熟应用。
激光焊接等工艺的显著进步,提升了制造过程的控制性、精度与良率,使得全极耳技术得以率先实现规模化应用。
其进度领先于被业界广泛关注、被认为更具成本潜力但工艺难度更高的双干法电极技术。后者目前更多地被市场归入固态电池协同的下一代技术迭代规划。
全极耳技术则赋予了大圆柱电池优异的快速充电能力,满足了2024年以来市场对4C及以上超快充的追求。
结合圆柱形态本身在高能量密度和结构安全性方面的固有优势,大圆柱电池正展现出“六边形战士”般的综合性能。
宝马及其电池合作企业,包括宁德时代、亿纬锂能、远景动力,也从一开始便采用9系高镍正极材料和硅碳负极进行开发与测试。
这一高起点的技术选型,意味着其在能量密度上已预留了足够的提升空间,不仅为满足未来eVTOL等新兴场景对更高能量密度的苛刻要求做好了准备,也为应对固态电池等下一代电池技术的潜在冲击构建了缓冲带。
宝马选择的路径与特斯拉推广的双干法电极工艺不同,后者被视为降低大圆柱电池成本的另一关键技术。
这也证明,基于湿法电极和全极耳(非揉平)的方案同样能够成功进入市场,两家车企分别为不同价格区间的电动汽车提供了大圆柱电池的渗透路径。
同时,圆柱电池的制造效率优势正日益凸显。业内普遍认为,圆柱电池产线的生产效率至少比方形或软包电池高出50%,且随着投产规模扩大仍在持续提升。
以设备商逸飞激光为例,其圆柱全极耳电池装配线速度在2022年至2023年间已从150PPM提升至300PPM乃至360PPM。
而发展至今行业头部设备企业普遍具备实现300PPM以上生产效率的能力,这已是传统方形、软包电池20-30PPM效率的十倍左右。
此外,圆柱电池的标准化设计使其可兼容400V至1200V等不同电压平台,满足了车企缩短开发周期、增加车型数量的需求。
今年以来,亿纬锂能和天鹏电源在马来西亚的圆柱电池工厂相继投产,也从侧面印证了圆柱电池在全球市场的需求确定性。
"场景之战"全面打响 圆柱应用多点开花
大圆柱电池在平价及中高端动力市场的应用趋势日益明朗,为具备相关技术、工艺和产能储备的企业带来机遇。
这包括已在方形电池领域布局的亿纬锂能、欣旺达、远景动力、中创新航等,也包括深耕圆柱电池的蔚蓝锂芯(及其子公司天鹏电源)等。
然而,当前圆柱市场的洗牌,其核心驱动力与最终分野,正日益聚焦于对不同应用场景的精准选择与深度渗透。
回顾2024年的市场数据,圆柱电池市场内部结构已发生变化。
不同来源的数据均显示,动力用圆柱电池出货量出现下滑(主要是受到特斯拉21700车型销量变动的影响),而用于电动二轮车和电动工具的圆柱电池则实现了非常高的增速。
与此同时,日韩电池企业的圆柱电池出货明显下滑,中国企业的出货量则迅速增长。有数据显示,中国企业在全球圆柱电池市场的份额在2024年已提升至超过40%。
中国企业此轮增长的关键正是在于精准把握了市场机遇:
一方面,成功切入并替代了电动二轮车、电动工具、户用储能(大圆柱)等存量市场中的原有技术路线;
另一方面,积极开拓了BBU、人形机器人机器人、eVTOL等代表未来的新兴市场。
一个突出的例证是蔚蓝锂芯的子公司天鹏电源。得益于电动工具市场的国产化替代浪潮以及高倍率电动工具需求的快速起量,该公司在2024年的圆柱电池市场表现极为亮眼,出货量增速据报道高达100%。
在汽车领域,小圆柱也并未完全退出未来舞台。进入2025年,市场洗牌的节奏进一步加快,多元化的场景争夺战进入白热化阶段,特别是长期被视为“配角”的小圆柱电池,正在多个细分领域积极寻找并拓展新的增长空间。
本月,亿纬锂能宣布与德国KBS达成合作,双方将聚焦21700圆柱电池在欧洲物流车辆领域的规模化应用。
德国跑车制造商保时捷则在3月收购了瓦尔塔集团的圆柱锂电池业务,并迅速启动了其V4Smart品牌电池的量产——位于诺德林根的新工厂从4月起生产21700圆柱电池,以搭载运用于新款911 GTS车型。
公开信息显示,V4Smart电池主打高功率输出和快速充放电,其2.5Ah 21700电池的功率密度可达2.65 kW/kg。
这一数值不仅远超普通电动汽车的需求,甚至高于行业为2030年eVTOL电池设定的2.5 kW/kg功率密度目标,显示出小圆柱在高功率应用场景的巨大潜力。
电动航空领域,尤其是eVTOL和高端无人机市场,正成为圆柱电池(包括大、小圆柱)激烈争夺的新战场。
该领域此前以高倍率软包电池为主,但因对倍率性、比能与安全性的兼顾,正加速向圆柱电池迭代或过渡。
在此过程中,行业内形成了不同的技术策略选择。
如中创新航坚定选择了大圆柱路线,已为小鹏汇天的两代飞行汽车供应动力电池。
而赣锋锂电则选择了小圆柱路线,该公司称其针对无人机、eVTOL领域开发的21700圆柱电芯,能量密度覆盖330-400Wh/kg。
这一指标若能稳定实现,将意味着突破了此前行业普遍认为小圆柱难以逾越的300Wh/kg能量密度技术瓶颈,有望更好地满足eVTOL对电池系统轻量化的严苛要求。
蔚蓝锂芯子公司天鹏电源也于3月底发布了最新的全极耳18650小圆柱电池,支持低温下13C放电(不触发75°C保护)和5C超快充,据称能满足eVTOL应用需求,其全极耳产线将在二季度于淮安工厂量产。
亿纬锂能则给出了基于能量密度的差异化方案:该公司指出,针对320Wh/kg以下的能量密度需求,将采用圆柱电池技术路线。
亿纬锂能认为,圆柱方案凭借设计、制造、成本及安全的综合优势,特别是能够实现系统级无热蔓延,直击了低空动力应用中安全与可靠的核心痛点。
而对于320Wh/kg以上的更高能量密度目标,亿纬锂能则倾向于采用软包电池技术,并将其视为向固态电池技术演进的路径。
比克电池则采取了大小圆柱并行的策略。其全极耳21700小圆柱电芯系列中,一款产品能量密度接近300Wh/Kg,同时支持高达8C的持续放电倍率和10分钟从10%充至80%的快充能力,据称是轻型纯电eVTOL的理想选择之一。
其大圆柱全极耳平台下的4680电池,则支持电芯能量密度达到300Wh/Kg,最快可在13分钟内完成同样的快充过程。
今年来成为热门新兴赛道的人形机器人和AI数据中心备用电源(BBU)领域也出现了小圆柱电池的身影。
市场消息称,蔚蓝锂芯面向AIDC BBU的第二代全极耳圆柱电芯将在本月进入小批量量产,单颗放电功率有望达到150W。
相较于BBU,人形机器人则对电池的续航和倍率性能提出了更高要求,如需要进一步开发7.0Ah小圆柱电芯。蔚蓝锂芯此前已经长期为包括宇树科技在内的机器人、机器狗制造商供应圆柱电芯。
同期,睿恩新能源宣布其21700-5.0Ah电池量产,可实现270Wh/Kg以上能量密度、10分钟0-80% SOC快充、70A连续放电+50C秒级脉冲等,能够匹配电动工具、无人机、人形机器人及高端储能场景。
技术路线交汇:磷酸铁锂加速渗透,大圆柱拓展应用边界
在圆柱电池整体市场演进中,一个至关重要的技术趋势是磷酸铁锂(LFP)及磷酸锰铁锂(LMFP)化学体系的应用日益增多,并呈现出加速渗透的态势。
这一化学体系的导入,正深刻影响着大小两种圆柱电池的技术路径和市场应用。
在小圆柱领域,政策法规成为铁锂替代的重要推手。
尤其在中国市场,针对电动二轮车(2024年11月实施)和电动平衡车、滑板车(2025年8月实施)的新国家标准,均强制性新增了电池针刺测试要求。
鉴于磷酸铁锂材料在针刺等滥用条件下展现出的优异安全性(远超传统三元材料),市场普遍认为这将加速安全性更高的铁锂小圆柱对三元小圆柱的市场取代进程。
在此背景下,多家电池企业已迅速布局:基于磷酸锰铁锂复合材料,亿纬锂能推出了LMX小圆柱电池,旨在平衡能量密度与低温性能;比克电池则推出了PRO-M系列电池,宣称能量密度最高可达180Wh/Kg。
与此同时,磷酸铁锂体系也为大圆柱电池打开了更广阔的应用空间,尤其是在对成本和安全更为敏感的大众出行和储能领域。
除了主流的高镍三元路线,大圆柱与磷酸铁锂/磷酸锰铁锂的结合研发和量产正在同步进行。
亿纬锂能明确提出:在100Ah以下的电池产品中,磷酸铁锂大圆柱相比方形磷酸铁锂更具综合优势,而LMFP的应用则可进一步提升其能量密度和低温性能。
该公司在湖北荆门(三元)和云南曲靖(铁锂)分别布局大圆柱产能且均满产运行,清晰展示了头部企业根据市场需求进行多元化化学体系布局的战略。
宝马也公开表示,在探索大圆柱用于大众化车型时,正积极研究磷酸铁锂与硅基负极结合的潜力,并评估磷酸锰铁锂等新型锰基正极的可行性。
这一技术路线的交汇,正直接推动大圆柱电池在特定市场的应用拓展,其中电动二轮车市场尤为典型。
有行业数据显示,在快速发展的锂电两轮车市场中,圆柱电池的整体渗透率正稳步向50%的目标靠近。
市场观察到的演进路径呈现出清晰的迭代趋势:首先,利用技术升级后的小圆柱(如采用全极耳或更安全的铁锂体系)替代原有的方形和软包方案,快速抢占市场份额;随后,逐步向能量密度更高、安全性更易于系统管理的大圆柱电池进行升级。
在这一迭代进程中,安全性与续航里程的更优平衡,成为大圆柱电池加速渗透二轮车市场的核心驱动力。
国轩高科在2024年9月发布的面向低速车及两轮、三轮市场的3系大圆柱电池即是例证。
该产品支持1C快充,循环寿命超1500次,且重量仅为同规格铅酸电池的三分之一,电量却是其两倍,显著提升了用户体验。国轩高科称其3系列圆柱电池产能已超5GWh。
GGII基于当前趋势预计,2024年中国大圆柱电池出货规模将超2.5GWh,并预测在锂电二轮车市场,大圆柱电池即将全面替代小圆柱电池,成为主导技术形态。
最后,这场由技术和市场驱动的变革离不开产业链上游的支持。
设备制造商逸飞激光表示,近年来其大圆柱相关设备的订单和出货量均在不断加速。
华冠科技则透露,已向多家韩国客户交付了定制化的大圆柱激光切卷一体机和制片卷绕机等设备。
总结而言,全球圆柱电池市场正处于一场由技术创新、制造升级和多元化应用需求共同驱动的深刻洗牌期。
全极耳技术的普及和磷酸铁锂等材料体系的导入,使得大、小圆柱电池得以在性能、成本和安全性上取得新的平衡。
当前竞争的核心已转向对特定应用场景的争夺,从高端电动汽车到飞行器、机器人、二轮车和储能等领域,不同厂商正基于自身优势进行战略布局。这场“场景之战”的结果,将可能重塑未来几年圆柱电池乃至整个电池市场的竞争格局。
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