圆柱电池还有多少生存空间?
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发布时间：2022-10-13 02:16
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时间：2023-10-27 03:38
作者简介：朱玉龙，资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师，目前从事新能源汽车电子化工作，10年以上的新能源汽车专业从业经验，在电池系统、充电系统和电子电气架构方面有较深的认识和实践，著有《汽车电子硬件设计》，开设《汽车电子设计》公众号。
今天的文章来说说圆柱电芯的情况。在全球范围来看，松下的圆柱、LG和SK的软包和CATL&BYD的方壳都是有演化路径的，但是在国内情况并不是这样，在2019年整体的装机量62.38GWh里面，圆柱电芯不管是装车数量还是装车的电池量都是最少的。值得注意的是，随着特斯拉的第一阶段配套，松下和LG两家的圆柱电池投入生产，圆柱电池在乘用车里面的比例也会上升。而国内生产圆柱电池的企业，很大一部分开始往细分市场方面转向，在电动工具、电动两轮车、园林工具、智能穿戴、储能细分市场这些应用领域，圆柱电池相比与软包和方壳，还是有一些优势的，这也是之前在圆柱电池上投入巨资的企业能走的一条生路吧。
图1 中国的圆柱电池是处在最弱的位置
1） 圆柱电芯的主要情况
基于历史原因，圆柱电池主要是用在纯电动乘用车和纯电动专用车两个细分市场上，丰田用了一部分圆柱电芯用来做PHEV乘用车，但是这块的使用绝对需求量比较少。
图2 中国圆柱电芯使用去向
从供应商角度来看，国轩、比克和力神是国内主要的圆柱电芯的提供商，松下和它的合作伙伴联动天翼也出了一些量。剩下的圆柱企业，主要面临着很多的客户层面的问题。在补贴大幅退坡和宏观经济导致新能源汽车增长疲软的大环境下，前期配套低端车型居多，实际上圆柱电池很早就在价格层面有了很大幅度的下降，而且在低端乘用车及专用车客户拖欠货款严重等情况下，让很多圆柱电池企业*退出了这块市场。
图3 圆柱电池主要企业情况
由于大家主要关注的是纯电动乘用车，我们接下来看一下目前国内纯电动乘用车所使用的圆柱电芯的规格。
2） 纯电动乘用车目前使用的圆柱电芯的规格
在国内目前用得比较多的还是18650（从2.4Ah-3.2Ah）的规格，国轩推出32135的15Ah也占了很大的数量，还有就是一部分21700的（4.5Ah）电芯。
图4 圆柱电芯规格占比
如下图所示，在18650的规格下，能量密度的范围拉得很开，不同的化学体系形成了不同的梯度，其中可以达到258Wh/kg；21700的规格国内也有不少企业在跟，但是这条路线并不是国内主流的客户需求，其中最新的松下21700电芯的能量密度为255Wh/kg。
图5 圆柱电芯的容量和能量密度
圆柱电芯的主要问题，还是一致性需要很大的努力才能满足要求。在集成方面，目前使用圆柱电芯的能量密度是可以超过160Wh/kg的。这里还是对于集成的工艺过程要求比较高，在批量化供货和降低成本方面，圆柱电芯在模组方面降低成本的空间比较有限。
图6 圆柱电芯和Pack能量密度转化图
3）关于特斯拉的电池选择
根据合格证数据统计显示，12月份特斯拉国内工厂取得合格证车辆达928辆，配套电池企业为松下，随着1月7日，国产特斯拉model 3开始正式交付，预期后续的量主要是LG的圆柱电芯。从长远来看，在部分项目上还是可以做出选择的，但是最大的挑战还是成本。
小结：
整体而言，2020年中国新能源汽车市场将全面形成“外资+合资+自主”三股势力共振的局面，从长远来看，圆柱电芯还是可以作为阶段性产品使用，之后在我们对比软包和方壳电芯的发展情况后，再来判断下整体的应用节奏。
文｜朱玉龙
图｜朱玉龙 网络及相关截图
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