46系大圓柱市場(chǎng)正在醞釀巨變。

消息面上，近期，寶馬集團(tuán)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(shí)代和億緯鋰能授予了價(jià)值超過(guò)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(tuán)再度宣布同遠(yuǎn)景動(dòng)力達(dá)成長(zhǎng)期合作。高工鋰電獲悉，遠(yuǎn)景動(dòng)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(guó)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(wú)獨(dú)有偶，8月，海辰儲(chǔ)能正式發(fā)布2022電池新品，推出首款300Ah電力儲(chǔ)能和大圓柱戶用儲(chǔ)能專用電池，并于2023年一季度，開(kāi)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(guó)際車企、電池企業(yè)的青睞。如：克羅地亞電動(dòng)超跑制造商Rimac正在開(kāi)發(fā)基于46系列電池的模組；英國(guó)電池企業(yè)Britishvolt也宣布將開(kāi)發(fā)4690電池等等。

從量產(chǎn)進(jìn)程來(lái)看，8月，特斯拉CEO埃隆·馬斯克在2022年特斯拉股東大會(huì)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(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時(shí)，特斯拉目前的電池供應(yīng)可以滿足今年150萬(wàn)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(biāo)志著億緯鋰能向46系大圓柱規(guī)模化量產(chǎn)再進(jìn)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(guó)天安也為特斯拉建立了4680電池測(cè)試產(chǎn)線。

無(wú)論是從市場(chǎng)端還是供給端來(lái)看，46系大圓柱的市場(chǎng)“颶風(fēng)”已經(jīng)滋生。對(duì)應(yīng)給上游供應(yīng)鏈企業(yè)也釋放出巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

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(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)賦能46系大圓柱產(chǎn)品的量產(chǎn)落地。毫無(wú)疑問(wèn)，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(yàn)，中國(guó)46系大圓柱智能裝備在全球化競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)也將更加明顯。

46系大圓柱市場(chǎng)升溫背后

成本、性能與安全優(yōu)勢(shì)明顯，46系大圓柱全極耳電池被視為動(dòng)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(fù)極集流體兩端變成可以進(jìn)行面接觸的極耳，通過(guò)集流體與集流盤、正負(fù)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(fù)極之間電流傳輸方式由傳統(tǒng)的線傳輸變?yōu)槊鎮(zhèn)鬏敚瑥亩蠓嵘姵氐膶?dǎo)流面積和過(guò)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(shí)現(xiàn)10C/6分鐘快充。

從眾多主機(jī)廠、電池企業(yè)公布的信息來(lái)看，46系大圓柱全極耳電池的優(yōu)勢(shì)可見(jiàn)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(shí)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(zhǎng)劉金成更是用四大“極致”表達(dá)了對(duì)46系電池技術(shù)路線的高度認(rèn)可：極致標(biāo)準(zhǔn)、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(chǔ)備300Wh/kg超高比能、600Mpa高強(qiáng)殼體、＜3sec高效泄壓等優(yōu)勢(shì)。

對(duì)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(zhǎng)30%以上，成本可降低50%，快充時(shí)間減少30%，同時(shí)可以兼容400V和800V系統(tǒng)。

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

海辰儲(chǔ)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(shì)，大圓柱電池未來(lái)將會(huì)統(tǒng)治小電池市場(chǎng)，因此，海辰儲(chǔ)能重新定義戶用儲(chǔ)能場(chǎng)景下專用儲(chǔ)能電池，其圓柱產(chǎn)品規(guī)格覆蓋4680-46300，單體容量10-50Ah。

在動(dòng)力、儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)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(diǎn)之一，即要盡快實(shí)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(diǎn)，包括卷繞、極耳整形、焊接、封口等多個(gè)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(shí)現(xiàn)了三大重要?jiǎng)?chuàng)新突破，為大圓柱電池規(guī)模化量產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1、全極耳成型：行星式揉平整形，顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)無(wú)損成型

逸飛激光相繼開(kāi)發(fā)平面壓實(shí)、超聲整形、機(jī)械揉平等多代全極耳成型技術(shù)，創(chuàng)造性的開(kāi)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(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，摩擦阻力降低40-60倍。可以根據(jù)正負(fù)極集流體厚度、卷芯直徑、進(jìn)階量設(shè)計(jì)等，對(duì)行星式揉平頭的直徑、錐角與倒角階梯等進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，并結(jié)合無(wú)損整形數(shù)控系統(tǒng)，在正負(fù)極集流體許用應(yīng)力范圍值內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全極耳高速、無(wú)損成型，效率≥50PPM、精度±0.05mm，嚴(yán)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(yán)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(shí)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(guò)激光焊接實(shí)現(xiàn)集流體與集流盤、正負(fù)極（蓋板）全面積本材連接，是圓柱全極耳電池規(guī)模化生產(chǎn)與應(yīng)用的核心技術(shù)支撐。

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

傳統(tǒng)18650、21700圓柱電池制造多采用機(jī)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(jī)械擠壓或滾槽形成的密封結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間使用可能存在微滲漏風(fēng)險(xiǎn)，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(dòng)態(tài)均衡焊接技術(shù)，以端蓋為上定位基準(zhǔn)面，適應(yīng)鋁殼、鋼殼各類材料，兼容直徑32mm以上、不同長(zhǎng)度的大圓柱電池，實(shí)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(chǔ)能市場(chǎng)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(kāi)辟市場(chǎng)第二增長(zhǎng)曲線。

技術(shù)底蘊(yùn)支撐高速發(fā)展

高工鋰電獲悉，逸飛激光自2009年起就開(kāi)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(guò)十?dāng)?shù)年的自主創(chuàng)新和工程經(jīng)驗(yàn)積累，率先突破了全極耳集流體無(wú)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)模化制造的路徑。

13年的自主創(chuàng)新與工程經(jīng)驗(yàn)積累，逸飛激光形成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品體系，大幅簡(jiǎn)化了制造工藝、提升了裝備自動(dòng)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(dòng)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)單線≥1GWh的全自動(dòng)規(guī)模化生產(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(shí)現(xiàn)了整線實(shí)時(shí)檢測(cè)與智能化控制水平，相繼推出了50/75/100/150/300PPM等多個(gè)產(chǎn)品系列的圓柱全極耳激光焊接智能生產(chǎn)線，獲得國(guó)內(nèi)外眾多主流電池廠商和新能源汽車廠商的高度認(rèn)可，助力多家頭部電池廠商累計(jì)建設(shè)圓柱全極耳電池產(chǎn)能50GWh。

目前，逸飛激光已實(shí)現(xiàn)集流盤焊接、集流盤與蓋板焊接、合蓋預(yù)點(diǎn)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(qiáng)、良品率高的圓柱全極耳系列裝備，推出了實(shí)驗(yàn)室、中試小批量驗(yàn)證、規(guī)模化量產(chǎn)等各個(gè)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(gè)系列的圓柱全極耳電池真正實(shí)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(jì)申請(qǐng)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)300余項(xiàng)，已授權(quán)發(fā)明專利近30項(xiàng)，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(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，并成功入選中國(guó)科協(xié)“2021‘科創(chuàng)中國(guó)·先導(dǎo)技術(shù)’百?gòu)?qiáng)榜。

可以預(yù)見(jiàn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)頭部有利位置。

審核編輯 ：李倩