“大圓柱”電池產業化背后

文 / 黃耀鵬

9月9日，電動車行業今年頭號大單來了。寶馬向寧德時代和億緯鋰能授予超過百億歐元的長期需求合同。

寧德時代和億緯鋰能將分別在中國和歐洲各自建立兩座電池工廠，每座工廠產能達到20GWh，向寶馬2025年的“新世代”（GEN6）車型架構供應大圓柱電池。

據說，寶馬還在找供應商，謀求在北美再建兩座電池工廠。

所謂的“大圓柱”電池，就是2020年特斯拉首先發布的46mm底座直徑電池。目前有兩種尺寸：標準的4680電池和針對特定需求的4695電池。

“大圓柱”開始產業化

在新能源業內有句話：“車型看3年，電池看5年”。

新能源車型研發速度，決定了眼下能看到3年后車型的技術輪廓；而電池因為巨大的產能慣性和投入資金成本，現在就決定了5年內的主流技術路線。

特斯拉雖然“首倡”大圓柱，但眼下尚未給供應商訂單，更別提長期訂單。在歷史上將記一筆，寶馬在主機廠里面，第一個推動大圓柱電池主流化。

在若干年內，大圓柱和方殼電池，將主宰新能源配套方案。當然，未來幾年內，方殼仍能坐穩第一，只不過大圓柱將迅速獲得增長動能，獲得挑戰機會。軟包方案因為缺乏類似的主機廠“領航”力量牽引，將更加不利。

而傳說中的鈉電池、固態電池等，5年內最多折騰出個別小眾市場。中高端車型市場，正在被大圓柱迅速攻陷。

從2021年底到現在，放出信號采用大圓柱電池的不止寶馬一家。江淮、東風嵐圖、保時捷、路虎等都有明確信號，但是第一個下這么大單子的，還是寶馬。

該消息的可信性也不止于此。去年以來，寶馬已經在慕尼黑附近帕爾斯多夫的電芯制造中心，建立了一條試驗生產線，車型調試將在今年剩下幾個月進行。

從投產計劃的規模可以看出，在大圓柱電池潮流驅動下，中國電池供應商很快就能再次奠定新的規模優勢。

電池越做越大

這兩年，動力電池的方案趨勢很明顯，都在“大型化”，圓柱越做越大，方殼越做越長（短刀則是為了兼容590模組和追求Z向高度）。

這與磷酸鐵鋰電池（LFP）不斷侵蝕三元鋰電池地盤的過程，是相匹配的。因為無論大圓柱，還是各種刀片，首要考慮的化學體系就是LFP。當然，特斯拉內部有爭議，這種搖擺態度，很大程度上影響了供應商。

不過，對于同樣的容量要求而言，電芯數量減少將帶來電池管理、散熱管路方面的需求，這方面的成本下降，顯然對主機廠具有很大誘惑力。

目前大圓柱電池上車的態勢，已經比2020年預計的要晚。技術原因在于：大圓柱衍生出一堆麻煩的工藝問題，一直沒有得到很好的解決，導致小規模生產的良率上不去。

去年底的時候，業內有消息稱，特斯拉一直沒有搞定極耳焊接的良率問題。其實，何止是極耳，硅負極成本問題、正極材料改性問題、負極表面聚合物結構穩定劑問題、干電極制造問題，都困擾著參加研發的主機廠和電池供應商。

良率也可以視為成本因素。大圓柱之所以取得關鍵進展，由此引發的成本降低，必須能覆蓋其本身的新增成本。

寶馬的目標是：成本降低50%（相對于5代方殼）、能密提升20%、續航提升30%、充電時間減少30%、適配400/800V充電，以及減少鈷和銅的使用，安全性提升（特別是單芯失效模式）。

這些好處，消費者也能有明確感知。因此，從終端市場傳來的信息，是支持主機廠商嘗試改變技術路線。

電池廠商都很積極

也正因為這個預期，即便沒拿到訂單，電池供應商在投入大圓柱的時候，也很積極。從去年底開始，全球多家大的電池供應商，集中在這個領域投資。

LG在韓國梧倉投資29.3億元人民幣建設4680生產線，據稱2023年下半年投產，年產能9GWh。

三星SDI正在韓國天安為特斯拉建立4680電池測試產線。

全球最早開始試制4680電池的松下，生產線進度慢于預期至少一年。現在的說法，是“最快”于2023年3月在日本和歌山縣投產，給特斯拉供貨。

需要指出，目前瞄準特斯拉潛在需求的這三家供應商，都尚未拿到訂單。至少在中國，特斯拉似乎更傾向于采購中國供應商的大圓柱電池，而非由松下供應。

歐洲的北伏（NorthVolt），據說也做出46系列大電池，而且“準備”量產。目前尚未看到其真正的投產計劃。

相比日韓供應商，國內供應商這次量產進度又搶到前面。

與寧德時代此前撲朔迷離的“金箍棒”計劃（大圓柱電池量產計劃）相比，億緯鋰能從研發到產線建設，都非常高調。

億緯鋰能的最大特點，是國內少有的圓柱、方殼、軟包三方案并行的供應商（圓柱此前針對非動力市場）。

億緯鋰能的小圓柱電池（18和21系列）產能很大（6條300ppm高速產線，年產7.5億只）。當時給人一種感覺，億緯鋰能是想拿特斯拉訂單，未果之后需要找很多客戶填補。但是，目前其小圓柱產能今年底就將擴張到15億只，似乎沒有特斯拉訂單也活得很好。

今年8月2日，億緯鋰能首個搭載46系列大圓柱電池的系統級產品，在自己的研究院試產并下線。

產能安排上，億緯鋰能今年3月確定在匈牙利建設大圓柱生產線。國內的4680圓柱產線現在放在湖北荊門和成都，預計2023年產能釋放20GWh，2024年達到40GWh。

億緯鋰能董事長劉金成公開表示，46系列大圓柱電池將成為中高端車型主要電池方案。億緯鋰能在這方面投資上百億元（包含擬定的募資計劃），在大圓柱路線上押重注豪賭。

現在寶馬訂單鎖定，證明劉金成賭對了。這條路跑通了，其它主機廠紛紛下單，不過時間問題。

億緯鋰能憑借大圓柱，有從二線供應商躍升一線的可能性。

比克、蜂巢、江淮（與CBAK能源合資）都在46系列大圓柱電池上投入重金。

主機廠是否著力“去寧化”

從這些中日韓供應商的投產動向上來看，日韓供應商都指望特斯拉拉動訂單；國內的電池市場規模太大，特斯拉顯然吃不下，這一點，是全球布局的日韓供應商所無法比擬的。

在中國，特斯拉的新能源業內地位，遠遠沒有在美國本土那樣的顯赫。

我們剛剛指出，國內不存在一家獨大的動力電池用戶。但是，國內有一家獨大的電池供應商，那就是寧德時代。

這次寶馬訂單，寧德時代仍然占據了一半。當初也是寶馬訂單，促使寧德時代從一家不起眼的地方小廠，一躍跨入一線供應商行列。

現在形勢變了，寧德時代一家占據國內市場近一半份額。這種局面，對手很難受，而且寧德時代行事高調、手段強硬，不但同行忌憚，有人說就連主機廠們也暗地里悄悄推動“去寧化”。

當然，這個表述不大準確，因為寧德時代訂單仍源源不斷。應該說，主機廠一直試圖“摻沙子”，增加二供、三供，平衡寧德時代的話語權。

這次接到寶馬訂單，寧德時代可能沒有億緯鋰能那么興奮。因為電池供應商接的，只是單純的電芯訂貨，寶馬自己負責模組和PACK的設計。根據不同的車型，寶馬可能已經迭代出無模組設計。在大圓柱方案采納節奏上，寶馬又一次和特斯拉英雄所見略同。

對于寧德時代而言，只供電芯，不做PACK，增值部分就要打折。但也并非全無好處，因為如此一來，技術風險就不是供應商一家來背了。

在新能源進程中，電池行業培育出超級供應商，這是由電動供應鏈價值高度集中決定的。價值集中帶來的是，大的電池供應商攫取到不同以往任何一級供應商的話語權。雖然眼下還沒能拿這個新權柄威脅主機廠，但主機廠難免芒刺在背。

主機廠的應對之策，是千方百計地要削弱這一點。在保供前提下，削權行動不能觸怒了大供應商，這就要非常講究手法。這不是一時之計，而是戰略性的行動。

中創新航、國軒高科、億緯鋰能等崛起，和主機廠著意培植，有莫大關系。制衡考慮占了大頭，一方面，訂單要分給多個供應商；另一方面，專利授權和轉移，也要考慮平衡，避免讓某個特定供應商建立起隔絕對手的專利壁壘。

但是有一點，是大多數主機廠的共識：即便在電池量產技術上走通，也不意味著自己親自來做電池。電池產能投資太大，而且存在路線選擇的風險，這兩個考慮壓倒了拿到上游增值的誘惑。

因此，特斯拉、寶馬這些企業，大多數下場做電池，不過是技術上帶個節奏，電池產能投資主要還是讓供應商來背。有能力做垂直整合的主機廠，也在讓自己的供應商子公司走向獨立，譬如比亞迪和弗迪、長城和蜂巢。

在材料化學技術難以取得關鍵突破的今天，結構創新在這兩年一直是主機廠和供應商研發和生產的投資重點。而結構創新的推動力，來自于激烈的成本競爭。

大圓柱電池花了兩年多的時間，從實驗室走向工廠，證明極限條件下（主要是壓成本）制造能力，仍是電動車行業競爭的關鍵要素。而這一特點，有助于國內新能源供應鏈繼續發揮長項。

寶馬率先進入“新賽道”，大圓柱電池潮流驅動下，中國電池供應商很快就能再次奠定新的規模優勢。從投產計劃的規模就能看出來。

也就是說，雖然未來幾年電池路線有所變化，不但不影響、反而令中國新能源的整體優勢更加鞏固。