昨天看到好友弗雷刘点评了亿纬锂能的小圆柱电池战略发布会（第十三工厂投产）的内容，我觉得和百人会上述的材料可以结合一起来看。亿纬锂能是国内很有意思的圆柱（之前是非动力市场）、软包（SK合作）和方壳三条路线并行走的一家电池企业，而在上一次百人会确定了走大圆柱和方壳叠片的技术路线，这次围绕圆柱的做法我们来解析一下。
亿纬锂能的圆柱产能分别位于广东、湖北（含两个）、浙江，这个小圆柱电池产品线扩产项目，总投资30亿元，产品为18650、21700圆柱电池，年产能数量可达7.5亿只（6条全球生产效率300ppm高速生产线），实现全流程自动化操作，稳定高效。按照灯塔工厂要求规划，采用数字化运营，实现更低的碳排放，目前圆柱电池产能规模将达15亿只。
▲图1. 亿纬锂能的技术路线
Part 1 小圆柱电池规划
从目标市场来看，我们来计算下整个容量的情况，按照1850 3Ah，2170 5Ah，在这样的基础上如果做三元按照3.7V，15亿只在16.65GWh-27.75GWh，而目标看到未来市场可能到50亿支。
全球圆柱电池市场空间，从市场来看，2021年的8.72亿美金的市场提升到16.5亿美金，开始的五年的数量从82、90、102、117、131、145亿支。
▲图2. 全球圆柱电池的市场
从产品系列来看，由于工业和消费类品类比较多，所以可以分成：
● V系列：高能量系列用于小动力电芯，涉及续航的需求用于电动助力车
● P系列：高功率系列用于小电池，包括电动工具、清洁工具
● C系列：超高循环系列 用于储能，这个逻辑可能是用于小储能方向更合适一些
小动力电池由于续航里程的需求，需要提升能量密度，从产品路线来看从35V提升到55E,能量密度将从262 Wh/kg提升到280Wh/kg，50E将在2022年推出，55E将在2023年推出。
▲图3. 电动自行车和扫地机器人圆柱能量电池的开发Roadmap
主要的产品类型的需求，很有意思，不同的产品对于电池的需求差异非常大：
●电踏车、平衡车，电池的循环寿命：1000次，持续使用时间：1-5小时，产品包括18650 （26V、33V、35V） 21700（50E）
● AGV/叉车：电池的循环寿命：2000次，持续使用时间：1-5小时，产品包括18650（26V、33V、35V） 21700（50E）
● 电动工具：由于驱动电机转速需求比较大电流，范围是10A-30A，工作温度范围为-20～80度，产品包括：18650（15P、20P、25P）和21700（40P）
● 园林工具：电流范围为5A-30A，需要持续放电10～60分钟，工作温度范围在-20-80℃。产品包括：18650（20P, 25P ）、21700（ 40P）和 32130（ C32）
●吸尘器和扫地机器人，持续10-40分钟，电流范围从2A至25A，产品包括18650（20P, 25P）18650（ 26V, 29V, 33V）21700（40P, 50E）
● 机器人需求的工作时间: 1~5小时，产品包括21700（40P, 50E）
● 储能主要要求循环寿命：大于4000次，10年，温度范围上限比较低，从-20到60度，产品包括32130（C32）、33140（C33）40135（C40）
▲图4. 电动工具的发展路径
开发磷酸铁锂圆柱电池，其实是很有意思的想法。其实在这个领域宁德时代开始做的。从磷酸铁锂的圆柱，可以采用无极耳设计缩短电子路径降低发热，而亿纬锂能所做的磷酸铁锂圆柱产品通过针刺实验。从可靠性来看，抗膨胀是比较好的，而且安全设计，支持快速放气。在生产效率来看，支持高速生产的绕线结构。而电芯标准化，可以支持柔性成组结构，根据不同应用采取48V，60V，72V标准化模组和系统。
磷酸铁锂的圆柱产品涵盖2021-2022年（C32、C33、C40），迭代到2022-2023年150～195Wh/kg的C46，在2023-2024年C46A、C40B和C33A。
▲图5. 磷酸铁锂的电芯路径
Part 2 大圆柱发展方向
▲图6. 亿纬锂能的46900还是走得很快的
由于这次产品覆盖的内容主要是小圆柱，大圆柱的特点，是可能形成新一代动力电池标准，随着产品数量的发展，终局成本是相对更低的。
▲图7. 百人会上的大圆柱方向
圆柱电池可能成为动力电池终极技术方向，在百人会上说的大圆柱电池拥有绝对的安全和成本优势，主要体现在以下四个维度：
（1）极致标准：设计制造乃至于回收都可以做到标准化；
（2）极致可靠：在全生命周期里面结构稳定，电池之间零应力，从电池开始使用到结束一如既往没有变化；
（3）极致制造：可以实现极致的制造，工艺路径缩短了30%，GWh生产效率更高；
（4）极致体系：实现了镍含量90%的化学体系，使用了硅碳材料。
▲图8. 电池的安全性
小结：圆柱电池这个事情，在国内真的是跑了很久没跑起来，随着国内一步步往高品质的方向发展，这块从实际的逻辑来看，有了可靠的客户需求，还是有很大的拉动。
END
作者：朱玉龙
来源：汽车电子设计
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