46系大圓柱市場正在醞釀巨變

46系大圓柱市場正在醞釀巨變。

消息面上，近期，寶馬集團重磅官宣，將從2025年起率先在“新世代”車型中使用46系大圓柱全極耳電池，并向?qū)幍聲r代和億緯鋰能授予了價值超過百億歐元（約合人民幣700億元）的電池生產(chǎn)需求合同。

而后，寶馬集團再度宣布同遠景動力達成長期合作。高工鋰電獲悉，遠景動力將從2026年起為寶馬新一代車型提供46系大圓柱電池，并將在美國南卡羅萊納州新建一座零碳電池工廠為寶馬提供產(chǎn)品，規(guī)劃產(chǎn)能30GWh，2026年投產(chǎn)。

無獨有偶，8月，海辰儲能正式發(fā)布2022電池新品，推出首款300Ah電力儲能和大圓柱戶用儲能專用電池，并于2023年一季度，開啟全球交付。

如果將視野放寬，46系大圓柱電池在全球已經(jīng)獲得多家國際車企、電池企業(yè)的青睞。如：克羅地亞電動超跑制造商Rimac正在開發(fā)基于46系列電池的模組；英國電池企業(yè)Britishvolt也宣布將開發(fā)4690電池等等。

從量產(chǎn)進程來看，8月，特斯拉CEO埃隆·馬斯克在2022年特斯拉股東大會上表示，4680圓柱電池每周的產(chǎn)量符合預(yù)期，有信心在年底前實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時，特斯拉目前的電池供應(yīng)可以滿足今年150萬輛汽車的生產(chǎn)需求。

同在8月，億緯鋰能首件搭載46系列大圓柱電池的系統(tǒng)產(chǎn)品的中試線成功下線，標志著億緯鋰能向46系大圓柱規(guī)模化量產(chǎn)再進一步。

更早之前，松下與LG新能源也相繼宣布了將在2023年投產(chǎn)46系大圓柱全極耳電池。三星SDI在韓國天安也為特斯拉建立了4680電池測試產(chǎn)線。

無論是從市場端還是供給端來看，46系大圓柱的市場“颶風(fēng)”已經(jīng)滋生。對應(yīng)給上游供應(yīng)鏈企業(yè)也釋放出巨大的市場機會。

高工鋰電獲悉，目前以逸飛激光為代表的鋰電智能裝備企業(yè)，正在積極配合國內(nèi)動力電池企業(yè)賦能46系大圓柱產(chǎn)品的量產(chǎn)落地。毫無疑問，率先配合頭部電池企業(yè)研發(fā)、擁有核心技術(shù)和豐富的量產(chǎn)調(diào)試經(jīng)驗，中國46系大圓柱智能裝備在全球化競爭中的優(yōu)勢也將更加明顯。

46系大圓柱市場升溫背后

成本、性能與安全優(yōu)勢明顯，46系大圓柱全極耳電池被視為動力電池終極技術(shù)方向之一。

圓柱全極耳電池的本質(zhì)是將正負極集流體兩端變成可以進行面接觸的極耳，通過集流體與集流盤、正負極（蓋板）的全面積連接，形成穩(wěn)定的全極耳導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，使得集流體與正負極之間電流傳輸方式由傳統(tǒng)的線傳輸變?yōu)槊鎮(zhèn)鬏?，從而大幅提升電池的?dǎo)流面積和過電流能力，成倍地降低電池內(nèi)阻和發(fā)熱量，突破了圓柱電池難以做大的瓶頸，實現(xiàn)10C/6分鐘快充。

從眾多主機廠、電池企業(yè)公布的信息來看，46系大圓柱全極耳電池的優(yōu)勢可見一斑。

2020年9月，特斯拉向全球正式發(fā)布4680圓柱全極耳電池。據(jù)官方介紹，相比2170電池，4680大圓柱電池能量提升5倍，輸出功率提升6倍，每千瓦時的成本降低14%，搭載該電池的車型續(xù)航里程可提高16%。在充電方面，在400V高壓快充模式下將電量從10%充到80%僅需15min。

億緯鋰能董事長劉金成更是用四大“極致”表達了對46系電池技術(shù)路線的高度認可：極致標準、極致可靠、極致制造與極致體系。目前億緯大圓柱產(chǎn)品已儲備300Wh/kg超高比能、600Mpa高強殼體、＜3sec高效泄壓等優(yōu)勢。

對于46系大圓柱電池的選擇，寶馬的介紹是，與第五代方形電池相比，寶馬第六代電池（大圓柱全極耳）的體積能量密度將提升20%以上，續(xù)航里程增長30%以上，成本可降低50%，快充時間減少30%，同時可以兼容400V和800V系統(tǒng)。

海辰儲能的大圓柱戶用儲能專用電池在單線資金投入上要遠低于行業(yè)目前的其它規(guī)格電池，同時，通過在結(jié)構(gòu)件、制造等非鋰成本的優(yōu)化，還可實現(xiàn)比傳統(tǒng)方殼電池降本達10%。

海辰儲能的判斷是，基于在高速制造、產(chǎn)線投資以及產(chǎn)品靈活性、一致性、安全性等方面的綜合優(yōu)勢，大圓柱電池未來將會統(tǒng)治小電池市場，因此，海辰儲能重新定義戶用儲能場景下專用儲能電池，其圓柱產(chǎn)品規(guī)格覆蓋4680-46300，單體容量10-50Ah。

在動力、儲能應(yīng)用場景醞釀全面爆發(fā)，46系大圓柱全極耳電池前景可期。

逸飛激光

大圓柱全極耳裝配線

“展露鋒芒”

現(xiàn)階段，46系大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化成為關(guān)鍵點之一，即要盡快實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、高安全以及低成本的大規(guī)模生產(chǎn)。其中，電芯裝配段的系列工序成為大圓柱電池生產(chǎn)工藝中的核心關(guān)鍵點，包括卷繞、極耳整形、焊接、封口等多個環(huán)節(jié)。

作為精密激光加工智能裝備領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，逸飛激光在46系大圓柱全極耳電池制造工藝上實現(xiàn)了三大重要創(chuàng)新突破，為大圓柱電池規(guī)?；慨a(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1、全極耳成型：行星式揉平整形，顛覆傳統(tǒng)認知，實現(xiàn)無損成型

逸飛激光相繼開發(fā)平面壓實、超聲整形、機械揉平等多代全極耳成型技術(shù)，創(chuàng)造性的開發(fā)了公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)相結(jié)合的行星式揉平整形技術(shù)，變滑動摩擦為滾動摩擦，摩擦阻力降低40-60倍?？梢愿鶕?jù)正負極集流體厚度、卷芯直徑、進階量設(shè)計等，對行星式揉平頭的直徑、錐角與倒角階梯等進行最優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合無損整形數(shù)控系統(tǒng)，在正負極集流體許用應(yīng)力范圍值內(nèi)，實現(xiàn)全極耳高速、無損成型，效率≥50PPM、精度±0.05mm，嚴格控制了因摩擦導(dǎo)致集流體受損、破裂產(chǎn)生的粉塵與顆粒。

2、全極耳連接：自適應(yīng)精密激光焊接，嚴格控制溫升，保障電池安全性

逸飛激光率先突破高反材料厚薄疊接自適應(yīng)精密激光焊接技術(shù)，實現(xiàn)了鋁和銅等高反材料厚薄疊接精密焊接，并將2mm熱影響區(qū)內(nèi)溫升控制在80℃以內(nèi)（低于隔膜熱影響溫度），避免造成隔膜灼傷或熱影響，通過激光焊接實現(xiàn)集流體與集流盤、正負極（蓋板）全面積本材連接，是圓柱全極耳電池規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用的核心技術(shù)支撐。

3、激光封口：高速旋轉(zhuǎn)動態(tài)均衡焊接，產(chǎn)品與材料適應(yīng)性強，保障質(zhì)量一致性

傳統(tǒng)18650、21700圓柱電池制造多采用機械封口方式，方形鋁殼電池已經(jīng)普遍采用激光封口方式。隨著圓柱電池直徑變大、殼壁變薄以及鋁殼材料的使用，機械擠壓或滾槽形成的密封結(jié)構(gòu)長時間使用可能存在微滲漏風(fēng)險，且需增加防腐材料制成的密封圈等結(jié)構(gòu)件。逸飛激光自主研發(fā)高速旋轉(zhuǎn)下的動態(tài)均衡焊接技術(shù)，以端蓋為上定位基準面，適應(yīng)鋁殼、鋼殼各類材料，兼容直徑32mm以上、不同長度的大圓柱電池，實現(xiàn)50-450PPM的高速封口焊接。

隨著46系大圓柱全極耳電池在中高端乘用車、儲能市場上量，逸飛激光有望依托在大圓柱電池產(chǎn)線的技術(shù)積累，開辟市場第二增長曲線。

技術(shù)底蘊支撐高速發(fā)展

高工鋰電獲悉，逸飛激光自2009年起就開始投入圓柱全極耳電池制造工藝、技術(shù)和裝備的研發(fā)，通過十?dāng)?shù)年的自主創(chuàng)新和工程經(jīng)驗積累，率先突破了全極耳集流體無損整形和集流盤激光焊接工藝技術(shù)，全面打通了圓柱全極耳電池規(guī)?；圃斓穆窂?。

13年的自主創(chuàng)新與工程經(jīng)驗積累，逸飛激光形成了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品體系，大幅簡化了制造工藝、提升了裝備自動化率。2018年，逸飛激光率先推出全球首條50PPM圓柱全極耳電池全自動生產(chǎn)線，實現(xiàn)單線≥1GWh的全自動規(guī)?；a(chǎn)。

2019年至今，逸飛激光繼續(xù)加大核心技術(shù)與新產(chǎn)品研發(fā)力度，裝備精度、效率取得新的突破，效率突破300PPM、良品率突破99.8%，大幅提升實現(xiàn)了整線實時檢測與智能化控制水平，相繼推出了50/75/100/150/300PPM等多個產(chǎn)品系列的圓柱全極耳激光焊接智能生產(chǎn)線，獲得國內(nèi)外眾多主流電池廠商和新能源汽車廠商的高度認可，助力多家頭部電池廠商累計建設(shè)圓柱全極耳電池產(chǎn)能50GWh。

目前，逸飛激光已實現(xiàn)集流盤焊接、集流盤與蓋板焊接、合蓋預(yù)點焊、殼蓋封口焊接、密封釘焊接等全工序激光技術(shù)應(yīng)用，現(xiàn)已形成高效、可靠、兼容性強、良品率高的圓柱全極耳系列裝備，推出了實驗室、中試小批量驗證、規(guī)?；慨a(chǎn)等各個階段的專業(yè)化解決方案，引領(lǐng)了圓柱全極耳電池高端裝備的發(fā)展，全面助力21/34/40/46/60等各個系列的圓柱全極耳電池真正實現(xiàn)創(chuàng)新突破與極致制造。

在圓柱全極耳電池制造領(lǐng)域，逸飛激光累計申請相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)300余項，已授權(quán)發(fā)明專利近30項，經(jīng)鋰電池、激光、智能裝備多領(lǐng)域?qū)＜揖C合鑒定核心技術(shù)達國際領(lǐng)先水平，并成功入選中國科協(xié)“2021‘科創(chuàng)中國·先導(dǎo)技術(shù)’百強榜。

可以預(yù)見的是，隨著46系大圓柱全極耳電池在全球的颶風(fēng)刮起，逸飛激光憑借技術(shù)引領(lǐng)將有望在全球市場競爭中占據(jù)頭部有利位置。

審核編輯 ：李倩