本
文
摘
要
图从左到右依次是比克电池副总裁李丹、首席科学家林建以及电芯研发负责人樊文光
继特斯拉“电池日”发布了4680电芯后，国内也有电池企业跟进。
据了解，国内跟进的电池企业数量不少，不过目前为止只有比克电池正式发布了这一电芯。
3月19日，中国国际电池技术展览会（CIBF 2021）在深圳开幕。比克电池召开媒体沟通会，分享了大圆柱技术领域的最新进展及未来计划。
比克电池首席科学家林建表示，比克正与同客户合作进行下一代圆柱电池——全极耳大圆柱电池的应用开发，4680电芯样品预计年内实现批量下线。
就整个行业来说，比克方面认为，大圆柱电池的行业批量生产预计将于2023年开始，最早会用在车电市场。
比克电池副总裁李丹透露，4系列（直径46mm电芯产品）目前主要是定制，也就是联合开发为主，明年年底做成量产型的标品，今年下半年就可以对非定制化的客户送样。
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大圆柱：与方形竞争下的产物
在46mm这个尺寸之前，18mm和21mm是圆柱电池中最流行的的标准尺寸，在3C产品、小动力以及车用动力电池领域都有广泛使用。
此次，比克正式发布46尺寸的电池，大有打造成标准产品的意图。
比克4680大圆柱
比克是简单的跟随特斯拉吗？
比克方面表示，其大圆柱的方案很早就开启，全极耳的方案也在特斯拉电池日之前就在和客户推广。
比克电池电芯研发负责人樊文光在回顾大圆柱的研发历程时称，早在2010年前后，比克就认识到圆柱的趋势肯定是单节尺寸要越做越大，因为有很多显而易见的好处。“例如，单体能量增加，从而减少整包的电芯数量，进而拉低成本，再加上将全极耳技术搭载起来，功率、安全性会优于小圆柱等等。”
但是全极耳的方案是在2019年产生的。
比克电池首席科学家林建表示，因为我们意识到圆柱要跟方形竞争，不走全极耳路线是不可能的，方形在巡航长、寿命长，阻抗低，就是因为它是全极耳，所以圆柱想跟方形竞争，也得全极耳。
在林建看来，圆柱电池从功率密度、快充快放能力，都是可以跟方形相匹配的。从安全性来说，圆柱定向爆破能力是方形所不能比的。“与大方形相比，在能量密度、功率密度都差不多的情况下，圆柱的安全性是最大的优势。”林建说。
“在2019年下半年到2020年上半年，特斯拉电池出来之前，我们一直跟海外高端客户推广这一技术。我们以前做过26，32的，高度也是从70到140，我们都有尝试。当特斯拉公布了这个东西之后，所有的这些客户对我们的认识又都深了一层。特斯拉把我们引向一个更可能流行的尺寸，就是46这个直径。特斯拉的加入，给这个技术做了很好的背书。”樊文光补充道。
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成组效率、安全、功率密度大幅提升
在谈到大圆柱优势的具体表现时，林建表示，首先，因为圆柱尺寸毕竟从小做到大，单体数目少了，所以实际空间利用率变大了。
其次，对BMS各方面的管控就会要求少很多，也带来成本的下降。比如说原来18650是3Ah的，4680现在是25Ah，这就是5倍的差距，就意味着原来可能需要8000颗的18650，可能现在从3Ah到25Ah就是需要1000节的4680。
安全性相比小圆柱也有提升。樊文光解释说，大圆柱一定是伴随着全极耳技术或者是特斯拉所谓的无极耳技术，这种结构还有一个热管理方面的优势，传统的单极耳最后的电流就会在单极耳上汇流出来，所以单极耳会有一个发热点，就是极耳的地方。但是全极耳或者无极耳电芯，在电池内部是没有集中发热点的，热都是在里面均匀分布的，这样对电池的整包会带来一个热管理方面的很大优势。
“像以前我们对这种电池可能需要做侧边散热，但是因为极耳在里面所处的角度不同，所以说可能里面的温度分布也不会很均匀，但是现在大的全极耳，它在轴向上是完全对称的结构，所以里面每个发热都是均匀的，在热管理方面，散热的设计会简单很多，甚至可以取消侧边冷却，这样对电池包的重量会是一个非常大的减少，制造成本各方面都会相应降很多。”樊文光说。
采用大圆柱电池之后对BMS、线路板的需求就会小很多，无形中成本都是大幅度下降的，再加上如果用CTP技术，成组的效率会进一步提高。
此外，快充性能也极大增强。采用全极耳的大圆柱之后，快充性能有进一步提升，在15分钟内，可将电池从0充至80%的电量，也就是说，一辆续航600公里的车，大概可以在充电站停10-15分钟，已经可以充400-500公里，已经可以媲美燃油车了。“在放电这一块，我们测试在10C以上高倍率充电，电池的发热可以忽略不计的。”樊文光说。
大圆柱带来的最为直观的效果就是功率密度的提升。据樊文光透露，4680功率密度的峰值可以达到1000W以上。
樊文光表示，具体的数据需要装车以后做一些测试，但是至少是不亚于软包电池和大方形电池，圆柱甚至可能会更好。
在谈及与特斯拉的技术路线的异同时，樊文光也表示，他们的技术路线和特斯拉还是有所不同，但是内部的逻辑是相通的，没有把极耳额外焊接上，做一个单独极耳体的概念，全部整张的极片电流都是均匀的输出。
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大圆柱直径46mm最优解
为什么是4680？
林建解释称，4680是经过计算之后的尺寸，是综合了能量密度、成本各方面算出来的例如可以通过表面积比体积、散热等计算安全性后的最优结果。“在高度方向上，我们也会持续探索，未必是80，可能90、100，但是越往高做难度也越大。”
樊文光补充道，46相对于32来讲，并不会产生根本性的技术难度的跃升，都是在一代技术之内，当然这种大尺寸圆柱加全极耳技术，对设备精度的要求会有一个提升。46是不需要做迭代性推进的，深度有所提升，但是不需要额外的新的东西，是考虑制造效率、制造厂线的成本之后的最优解。
林建表示，其实26、32尺寸的电池，也有客户提出来。但是比克自己也会考虑，46是特斯拉电池日提出来的，国内也有很多走这个路线，这是一个可行的路线。
比克电池3系列大圆柱产品
在樊文光看来，这也有点逆向选择的意思，特斯拉提出4680以后，其他车厂会意识到到电池供应商很可能大量布局46这个直径的产品，反过来其他车OEM（原始设备制造商）的成本，也会因此有所降低。特斯拉提出来以后，很多OEM也表示出了对46尺寸的关注。“同时我们自己这边也跟客户做这样的推广，毕竟采用同样的尺寸，开发和制造成本都会比较好控制，未来4680这个型号可能会成为下一代圆柱的主流，就像当年特斯拉提出的21700一样。”
对于电池企业来说，成本是必须要考虑的大事。李丹坦言，如果大圆柱的研发生产就比克一家，比克要去做开模都很难，特斯拉电池日之后这方面确实轻松了很多。但是由于比克做了很多前期准备工作，使得4680电池的推出走在了前面。
对于未来技术的进展，樊文光认为，4680以后，未来应该就没有模组了，几年以后，基本上就是CTP为主，所以电芯的尺寸要根据整车的底盘设计、热管理、模具配合来做，还要有一些成本上的考虑。
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比克债务问题：时间换空间
在谈及比克的连环债务问题，比克对《电动汽车观察家》也有比较坦诚的回复。
李丹坦言，比克至今并未根本解决这一问题。不过，目前所有材料厂、设备厂还是跟比克保持友好的沟通，这是得益于过去多年以来，比克开放的合作态度。
李丹表示，比克董事长已经把整个身家、比克所有有形资产全部投到这个产业中来，因此比克的资产状况是公开的，并坦诚和合作伙伴沟通，目前已经取得了合作伙伴，包括股东方的谅解。“我们需要用时间换空间，伴随着业务的好转以及股东层面的融资，我们会把债务逐步清偿。跟我合作的大的供应商方面，还是比较支持我们这种做法的。”
在与车企合作踩雷后，比克在客户选择方面也更加谨慎，国外有实力的大厂成为他们的首选。
李丹表示，与国内车厂的合作，比克也吸取了一些教训，内部也做了深刻的反思，为什么根本性的失败，我们认为某些中国本土品牌的车厂，无论是它的自身技术实力和品牌竞争力方面，有很大的差距，但同时，比克也看到了新能源不可逆的趋势，因此，比克会坚定不移走海外路线。
“目前我们在手的客户是欧美的车厂，美国至少有两家是在供货，欧洲有三家也是有很好的沟通，有一些研发费在共同合作了，但是保密原因我们不能说，由于我们做了调整以后，相应的产品方面也确实做了更大尺寸，去切合客户的需求，和车厂研究，更符合他们高性能的轿跑，它的高端车型、平台车型里要求什么样的性能，跟我们做很好的配合，也就诞生了3系列的产品，4系列的产品，未来两年是主力产品，会供在车电上。”
此外，李丹表示，未来圆柱电池动力电池领域的市场份额将有较大幅度提升，在2022、2023年，市场份额可能会在现在的基础上翻倍。
