再過一年，寶馬在中國銷售的所有電動(dòng)車，都會(huì)切換大圓柱電池了。就在前不久，寧德時(shí)代宣布將在全球和中國市場(chǎng)為寶馬“新時(shí)代”架構(gòu)的純電車供應(yīng)圓柱電池，預(yù)計(jì)總產(chǎn)能達(dá)到40GWh，其中轎車會(huì)用4695電池，SUV搭載46120電池，相比特斯拉的4680，寶馬的新電池能量密度明顯比后者更高，而這也就意味著，純電續(xù)航至少會(huì)是1000km起步，由此，我們也產(chǎn)生了幾個(gè)思考，為何寶馬放棄其堅(jiān)持多年的方形電池，轉(zhuǎn)投圓柱電池懷抱？難不成，新能源動(dòng)力電池的盡頭，不是固態(tài)而是圓柱電池？

新圓柱電池續(xù)航破千，降本才是主要目的？

在回答第一個(gè)問題之前，我們有必要先來簡(jiǎn)單厘清目前車規(guī)級(jí)動(dòng)力電池的三種主流類型，軟包電池、方形電池和圓柱電池，區(qū)別其實(shí)就在外形上，軟包電池由鋁塑復(fù)合膜作為封裝材料，方形電池由方形鋁合金外殼加固并包裹，圓柱電池形則似我們?nèi)粘Ｉ钪械募矣秒姵?，其中，日產(chǎn)、雷諾、大眾等都曾是軟包電池的忠實(shí)擁躉，比亞迪、吉利等多數(shù)國產(chǎn)新能源車型搭載方形電池，大圓柱電池目前除了特斯拉，還有即將上市的蔚來ET9，比亞迪的4090六棱形電池目前來看還屬于期貨，零跑S01、奇瑞qQ1等則用的是小規(guī)格圓柱電池，但奔馳、Stellantis、通用、保時(shí)捷、沃爾沃等車企，如今也加入了大圓柱陣營(yíng)。電池的化學(xué)原理都一樣，為什么會(huì)出現(xiàn)不同類型？答案其實(shí)在電池包的性能差異上。

先來說被馬斯克堅(jiān)決反對(duì)的軟包電池，其實(shí)這就是在液態(tài)鋰電池上套一層鋁塑復(fù)合膜外殼，3C電子數(shù)碼用品使用最多的就是這類電池，通常也被叫作聚合物電池，技術(shù)難點(diǎn)不在電芯內(nèi)部，而是在包裝材料上，由于液態(tài)鋰能量密度極高、重量輕的特殊性，整包形狀幾乎沒有限制，這也是最容易出現(xiàn)問題的地方，即天生就怕外應(yīng)力擠壓，很容易出現(xiàn)因形變導(dǎo)致的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而發(fā)生熱失控自燃，所以需要額外的防護(hù)技術(shù)避免電池受損，從成本的角度來看，顯然不是最優(yōu)選擇。之所以方形電池是目前新能源汽車使用量最多的，一方面是因?yàn)椴捎昧藦?qiáng)度更高的鋁殼作為包裝材料，抗機(jī)械荷載能力比軟包電池更強(qiáng)，基于方形電池的構(gòu)造，又誕生了電池車身一體化技術(shù)，有效提高了艙內(nèi)空間利用率，所以這也需要結(jié)合不同的底盤空間，進(jìn)行定制化制造，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化就有了一定的難度。

按照這個(gè)邏輯來看，圓柱電池?zé)o疑能解決這類問題，應(yīng)對(duì)不同空間只管串聯(lián)擺放即可，但把單體做到寬46mm，還是讓大圓柱電池的大規(guī)模出貨遭遇了些難題，而且成組后的單顆使用量接近5位數(shù)，這對(duì)BMS提出了相當(dāng)高的要求，基于800V高電壓架構(gòu)，又間接否決了磷酸鐵鋰出現(xiàn)的可能性，但參考寶馬之前給出的消息，新圓柱電池較第五代方形電池，續(xù)航里程能提升30%，體積能量密度提升20%左右，制造成本能降低近一半，而降本的背后，還是因?yàn)閳A柱電池的供應(yīng)鏈相對(duì)成熟，生產(chǎn)和采購成本較低，另外生產(chǎn)過程相對(duì)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，比如特斯拉的無極耳4680電池，在干法電極技術(shù)的加持下，生產(chǎn)效率可以做到300ppm（每分鐘生產(chǎn)電芯的個(gè)數(shù)），基本不用投入額外的人力資源，更大的尺寸也減少了整包的電芯數(shù)量，從而就簡(jiǎn)化了電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)。從某種程度上講，使用圓柱電池的純電車，整車成本理論上會(huì)更好控制，最終的售價(jià)豈不就有能力做進(jìn)一步下探呢？

拋開制造工藝，寶馬選擇圓柱電池的另一原因，還在其Neue Klasse模塊化平臺(tái)上，由于設(shè)計(jì)之初就把大圓柱電芯鋪在下箱體額，蛇形水冷管放在箱體的一側(cè)，主控BMS和PDU布局在后排座椅下方的合體內(nèi)，相比方殼電池繁雜的電路連接，這套方案顯然更容易規(guī)避熱失控，而且改變了雙排模組的思路，整包和CTC設(shè)計(jì)，可以讓寶馬聚焦在整包設(shè)計(jì)上，進(jìn)而和特斯拉形成了差異化。

明年圓柱電池井噴，主流還是方形電池？

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已經(jīng)明確大圓柱電池的制造廠商，有寧德時(shí)代、億緯鋰能、松下、LG新能源、比克電池、國軒高科、蜂巢能源等等，計(jì)劃2025年的產(chǎn)能已經(jīng)超過了600GWh，如破竹的信號(hào)似乎在表明，圓柱電池從明年起，要超過方形電池了，真的會(huì)這樣嗎？

從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)看確實(shí)如此，但要說取代方形電池，目前來看還為時(shí)尚早。畢竟，現(xiàn)階段的方形電池已經(jīng)在封裝形態(tài)技術(shù)上，幾乎達(dá)到了理論容量的最大極限，即便是不卷容量，標(biāo)準(zhǔn)一致性也是走到了更高的水平，比亞迪的刀片電池，尤其是第二代短刀就是典型的例子，由于長(zhǎng)度的縮短，整包內(nèi)阻自然同步減小，能量密度只有長(zhǎng)刀版的一半（160Wh/kg），但充放電倍率則做到了8C和16C，相當(dāng)于各提升了將近一倍，成本卻能再優(yōu)化15%左右，另外再在工藝技術(shù)上，寧德時(shí)代和長(zhǎng)安汽車早在去年就產(chǎn)出了首個(gè)87Ah的標(biāo)準(zhǔn)電芯產(chǎn)品，生產(chǎn)線不到2秒就能下線一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電芯，疊加方形封裝的成組技術(shù)成熟度，面對(duì)散熱、隔熱、泄壓等明顯比大圓柱電池來的更高效。

即便是沖著大圓柱構(gòu)型來的比亞迪，其實(shí)也沒有完全放棄多邊形電池的思路，其六棱柱電池明顯就是想堆砌更大的電池容量，進(jìn)而強(qiáng)化充放電性能來的，從某種程度上甚至可以看作是大圓柱電池的激進(jìn)版，反過來看，刀片電池不就是傳統(tǒng)方形電池的進(jìn)階版嗎？從結(jié)構(gòu)上看，六棱形固然比圓柱形的空間利用率高，單體電池能更緊密的排布在一起，而且這套封裝形態(tài)，甚至可以不用三元鋰，通過磷酸鐵鋰也能實(shí)現(xiàn)高電壓架構(gòu)的電流要求。再退一步說，沒有液體電解質(zhì)的固態(tài)電池，也完全有能力排在圓柱電池之前，在大多技術(shù)方案里，固態(tài)電解質(zhì)無非聚合物或硫化物，簡(jiǎn)單理解就是導(dǎo)電效率會(huì)再上一個(gè)臺(tái)階，充放電倍率將會(huì)達(dá)到兩位數(shù)的級(jí)別，所以到這能下一波結(jié)論了，軟包電池已淡出市場(chǎng)，明年起大圓柱電池的出貨量會(huì)明顯提升，但距離取代方形電池成為主流，還需要走很長(zhǎng)一段時(shí)間讓市場(chǎng)驗(yàn)證。

不過話又說回來，電池的封裝形態(tài)和能否成為主流，并沒有太大關(guān)聯(lián)，當(dāng)電池容量被推向更高的臺(tái)階之后，包括純電、插混和增程車要面臨的主要問題，是從堆能量密度轉(zhuǎn)到低成本和高效上來，像眼下增混專用的驍遙電池就已經(jīng)給了類似的答案，所以，不論是寶馬還是特斯拉，或者是主攻低價(jià)格區(qū)間的新能源汽車，搭載哪種封裝形態(tài)的電池，現(xiàn)在都已經(jīng)轉(zhuǎn)向了低價(jià)增效的邏輯上，畢竟，通過技術(shù)把控成本，在市場(chǎng)里的差異化就更容易實(shí)現(xiàn)了。