1. 可定制化程度高

方形電池具有很強(qiáng)的可塑性，能夠根據(jù)搭載產(chǎn)品的具體需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，這使得其在尺寸上表現(xiàn)出靈活多樣的特點(diǎn)。無(wú)論是新能源汽車、電子產(chǎn)品還是其他領(lǐng)域的應(yīng)用，都可以根據(jù)實(shí)際空間和功率要求對(duì)方形電池進(jìn)行定制，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和空間利用率。例如，在新能源汽車領(lǐng)域，車企可以根據(jù)車型的需要定制方形電池的尺寸，從而更好地適應(yīng)車輛的設(shè)計(jì)布局。

2. 能量密度較高

方形電池的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，附件重量輕，這為其帶來(lái)了較高的能量密度。隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，外殼以鋁殼為主，相比鋼殼更加輕便且安全，進(jìn)一步提升了電池的能量密度。一個(gè)典型的方形鋰離子電池，主要組成部件包括頂蓋、殼體、正極板、負(fù)極板、隔膜組成的疊片或者卷繞，絕緣件，安全組件等。其中針刺安全保護(hù)裝置在卷芯的最外面加上了金屬層，如銅薄片，當(dāng)針刺發(fā)生時(shí)，能防止針刺位置局部過(guò)熱，緩減電池?zé)崾Э匕l(fā)生。過(guò)充安全保護(hù)裝置一般是一個(gè)金屬薄片，配合 fuse 使用，過(guò)充時(shí)電池內(nèi)部出現(xiàn)的壓力使得 OSD 觸發(fā)內(nèi)部短路，出現(xiàn)瞬間大電流，使 Fuse 熔斷，切斷電池內(nèi)部電流回路。

3. 成本優(yōu)勢(shì)明顯

方形電池的材料完全國(guó)產(chǎn)化，對(duì)材料技術(shù)要求低于軟包電池。在相同容量下，整體材料成本比軟包電池低 10% 左右。同時(shí)，方形電池成品加工相對(duì)簡(jiǎn)單，Pack 鋰電池包可靠。國(guó)內(nèi)方形電池技術(shù)非常成熟，對(duì)材料技術(shù)要求不高，業(yè)內(nèi)不存在技術(shù)壁壘。這使得方形電池在成本控制方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槠髽I(yè)降低生產(chǎn)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4. 性能優(yōu)越

方形電池具有內(nèi)阻小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、封裝可靠度高、耐受性好、成組相對(duì)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)能量效率高等優(yōu)勢(shì)。在性能方面，方形電池具有內(nèi)阻小的特點(diǎn)，這意味著電池在充放電過(guò)程中的能量損耗較小，能夠提高電池的使用效率。循環(huán)壽命長(zhǎng)則使得方形電池在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定的性能，減少更換電池的頻率，降低使用成本。封裝可靠度高保證了電池在各種復(fù)雜環(huán)境下的安全性和穩(wěn)定性。耐受性好使得方形電池能夠適應(yīng)不同的工作溫度和環(huán)境條件，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。成組相對(duì)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)能量效率高，使得方形電池在大規(guī)模應(yīng)用中能夠更好地發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。

二、方形電池的應(yīng)用領(lǐng)域

1. 新能源汽車領(lǐng)域

方形電池在新能源汽車領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。國(guó)際傳統(tǒng)廠商如奧迪、寶馬等都采用方形硬殼電池解決方案。這是因?yàn)榉叫坞姵氐墓?yīng)商較多，技術(shù)難度相對(duì)較低，國(guó)內(nèi)大部分電池供應(yīng)商也選擇開(kāi)發(fā)方形硬殼電池。

車企可以根據(jù)車型的需要定制方形電池的尺寸，這一特點(diǎn)曾一度被認(rèn)為是最適合新能源汽車應(yīng)用的電池設(shè)計(jì)。例如吉利幾何 A 新能源汽車就采用了寧德時(shí)代的方形電池，并且采用了 T 型分布，提升了安全性。方形電池在新能源汽車中具有諸多優(yōu)勢(shì)，如內(nèi)阻小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、封裝可靠度高、耐受性好、成組相對(duì)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)能量效率高等。這些優(yōu)勢(shì)使得方形電池在新能源汽車領(lǐng)域能夠更好地發(fā)揮其性能，為新能源汽車提供持久穩(wěn)定的動(dòng)力。

2. 便攜式設(shè)備領(lǐng)域

方形電池在充電寶和戶外電源中作用不可或缺。以其高能量密度和穩(wěn)定性以及易堆疊的特點(diǎn)，為便攜式充電設(shè)備提供持久可靠的電力支持。

在充電寶領(lǐng)域，移速 70000mAh 能量魔方移動(dòng)電源就采用了方形電池。這款充電寶機(jī)身正面品牌、產(chǎn)品名稱以及賣點(diǎn)等全部綠色配色，充滿了科技風(fēng)格。電源鍵、接口等也都全部設(shè)在正面上方。其內(nèi)置的電池為鋁合金外殼大單體電池，據(jù)介紹為汽車級(jí)鋰電池，循環(huán)壽命更長(zhǎng)。

在戶外電源領(lǐng)域，ZESE 哲思 500W 便攜式儲(chǔ)能電源也采用了方形電池。電源主體為金屬機(jī)身殼，足夠堅(jiān)固，金屬外殼表面進(jìn)行磨砂處理，產(chǎn)品頂部有提手設(shè)計(jì)，底端則是四個(gè)支撐支腳，方便攜帶。

此外，未來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步，方形電池的能量密度、充放電速度以及安全性等方面將會(huì)得到進(jìn)一步提升，從而更好地滿足人們對(duì)便攜式電力的需求。無(wú)論是在充電寶、戶外電源還是其他便攜式設(shè)備中，方形電池都將繼續(xù)扮演著不可或缺的角色。

三、方形電池的發(fā)展趨勢(shì)

目前方形電池已成為國(guó)內(nèi)鋰電池市場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛、裝機(jī)量最高的細(xì)分產(chǎn)品，隨著新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模快速增長(zhǎng)，其裝機(jī)量有望不斷提高。

從市場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)看，2021 年我國(guó)方形電池裝機(jī)量已達(dá) 134GWh，同比增長(zhǎng) 145.8%，其裝機(jī)量占據(jù)國(guó)內(nèi)鋰電池總裝機(jī)量比例已達(dá) 88%。2022 年 1 - 10 月我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模分別完成 548.5 萬(wàn)輛和 528.0 萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng) 111.4% 和 105.4%。在新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模快速增長(zhǎng)的背景下，國(guó)內(nèi)方形電池裝機(jī)量有望不斷提高。預(yù)計(jì) 2022 年，我國(guó)方形電池裝機(jī)量將達(dá)到 163GWh，裝機(jī)量占比有望接近 92%。前 8 月新能源汽車動(dòng)力電池累計(jì)裝機(jī)量 145.5GWh，同比增長(zhǎng) 115.1%，從外形上看，前 8 月方形電池累計(jì)占比達(dá)到了 92.8%，其他電芯外形邊緣化加劇。

方形電池在市場(chǎng)上的高占比主要得益于其在新能源汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。國(guó)際傳統(tǒng)廠商如奧迪、寶馬等都采用方形硬殼電池解決方案，國(guó)內(nèi)大部分電池供應(yīng)商也選擇開(kāi)發(fā)方形硬殼電池。車企可以根據(jù)車型的需要定制方形電池的尺寸，為新能源汽車提供持久穩(wěn)定的動(dòng)力。

面對(duì)市場(chǎng)挑戰(zhàn)，方形電池正朝著差異化、長(zhǎng)薄化方向不斷升級(jí)，國(guó)內(nèi)多家企業(yè)積極布局長(zhǎng)薄化方形電池賽道。

目前方形電池市場(chǎng)滲透率不斷提升，但也面臨著較大的替代者威脅挑戰(zhàn)，當(dāng)前大圓柱電池與大軟包電池正在加速搶占方形電池市場(chǎng)份額。同時(shí)，新能源汽車對(duì)鋰電池的安全性、續(xù)航能力、能量密度等提出了更高要求。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，我國(guó)方形電池正朝著差異化、長(zhǎng)薄化方向不斷升級(jí)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)多家方形電池企業(yè)正在積極布局長(zhǎng)薄化方形電池賽道。例如 2020 年 3 月比亞迪推出刀片電池、2021 年 9 月中航鋰電推出 One-Stop Bettery、2021 年 10 月蜂巢能源推出短刀電池及 2022 年 2 月推出第二代短刀電池等。深圳市光大激光科技股份有限公司副總經(jīng)理江洪道博士表示，隨著方形電芯長(zhǎng)薄化發(fā)展，預(yù)計(jì)到 2025 年全球疊片機(jī)需求將超 300 億元，2022 - 2025 年均復(fù)合增速達(dá) 43%。

疊片機(jī)的未來(lái)發(fā)展方向是切疊一體機(jī)，其主要優(yōu)勢(shì)在于不產(chǎn)生重片、輕微掉粉、生產(chǎn)效率高、單位產(chǎn)能設(shè)備投入成本低、設(shè)備占地面積小。光大激光主要做單片 Z 型疊和多片 Z 型疊，多片 Z 型疊對(duì)應(yīng)效率提升非常有利。同時(shí)，行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到 2027 年采用疊片工藝制造的電池產(chǎn)能將達(dá)到 845GWh。

除了蜂巢能源，近兩年弗迪電池、億緯鋰能、中創(chuàng)新航、欣旺達(dá)等電池企業(yè)在方形電池產(chǎn)品中也在大規(guī)模采用疊片工藝，“疊片 + 長(zhǎng)薄刀片電芯” 已經(jīng)成為方形電池的趨勢(shì)主流。電池制造正加速進(jìn)入 “疊片” 時(shí)代，與傳統(tǒng)卷繞工藝相比，疊片電池具有更高的能量密度及更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和更高的安全性，且循環(huán)壽命更長(zhǎng)，更適合做大尺寸、高倍率和異型電池。

隨著電動(dòng)汽車的普及和電動(dòng)汽車專用平臺(tái)的陸續(xù)出現(xiàn)，為滿足續(xù)航、安全、壽命和成本需求，電池設(shè)計(jì)正在向著長(zhǎng)薄化的方向發(fā)展，疊片工藝優(yōu)勢(shì)開(kāi)始凸顯。得益于頭部電池企業(yè)在方形疊片工藝上的持續(xù)創(chuàng)新和應(yīng)用，疊片工藝未來(lái)在方形電池中有望得到大規(guī)模應(yīng)用，并超越卷繞成為主流。此外，儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速爆發(fā)也驅(qū)動(dòng)疊片電芯需求快速增長(zhǎng)。

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時(shí)間 2024/12/03

審核編輯 黃宇