再過一年，寶馬在中國銷售的所有電動車，都會切換大圓柱電池了。就在前不久，寧德時代宣布將在全球和中國市場為寶馬“新時代”架構的純電車供應圓柱電池，預計總產能達到40GWh，其中轎車會用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，純電續航至少會是1000km起步，由此，我們也產生了幾個思考，為何寶馬放棄其堅持多年的方形電池，轉投圓柱電池懷抱？難不成，新能源動力電池的盡頭，不是固態而是圓柱電池？

 

新圓柱電池續航破千，降本才是主要目的？

在回答第一個問題之前，我們有必要先來簡單厘清目前車規級動力電池的三種主流類型，軟包電池、方形電池和圓柱電池，區別其實就在外形上，軟包電池由鋁塑復合膜作為封裝材料，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日常生活中的家用電池，其中，日產、雷諾、大眾等都曾是軟包電池的忠實擁躉，比亞迪、吉利等多數國產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等則用的是小規格圓柱電池，但奔馳、Stellantis、通用、保時捷、沃爾沃等車企，如今也加入了大圓柱陣營。電池的化學原理都一樣，為什么會出現不同類型？答案其實在電池包的性能差異上。

 

先來說被馬斯克堅決反對的軟包電池，其實這就是在液態鋰電池上套一層鋁塑復合膜外殼，3C電子數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，技術難點不在電芯內部，而是在包裝材料上，由于液態鋰能量密度極高、重量輕的特殊性，整包形狀幾乎沒有限制，這也是最容易出現問題的地方，即天生就怕外應力擠壓，很容易出現因形變導致的電池內部結構變化，進而發生熱失控自燃，所以需要額外的防護技術避免電池受損，從成本的角度來看，顯然不是最優選擇。之所以方形電池是目前新能源汽車使用量最多的，一方面是因為采用了強度更高的鋁殼作為包裝材料，抗機械荷載能力比軟包電池更強，基于方形電池的構造，又誕生了電池車身一體化技術，有效提高了艙內空間利用率，所以這也需要結合不同的底盤空間，進行定制化制造，統一標準化就有了一定的難度。

 

按照這個邏輯來看，圓柱電池無疑能解決這類問題，應對不同空間只管串聯擺放即可，但把單體做到寬46mm，還是讓大圓柱電池的大規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，這對BMS提出了相當高的要求，基于800V高電壓架構，又間接否決了磷酸鐵鋰出現的可能性，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，還是因為圓柱電池的供應鏈相對成熟，生產和采購成本較低，另外生產過程相對簡單，自動化程度高，比如特斯拉的無極耳4680電池，在干法電極技術的加持下，生產效率可以做到300ppm（每分鐘生產電芯的個數），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量，從而就簡化了電池管理系統的設計和維護。從某種程度上講，使用圓柱電池的純電車，整車成本理論上會更好控制，最終的售價豈不就有能力做進一步下探呢？

 

拋開制造工藝，寶馬選擇圓柱電池的另一原因，還在其Neue Klasse模塊化平臺上，由于設計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，主控BMS和PDU布局在后排座椅下方的合體內，相比方殼電池繁雜的電路連接，這套方案顯然更容易規避熱失控，而且改變了雙排模組的思路，整包和CTC設計，可以讓寶馬聚焦在整包設計上，進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？

據不完全統計，目前已經明確大圓柱電池的制造廠商，有寧德時代、億緯鋰能、松下、LG新能源、比克電池、國軒高科、蜂巢能源等等，計劃2025年的產能已經超過了600GWh，如破竹的信號似乎在表明，圓柱電池從明年起，要超過方形電池了，真的會這樣嗎？

 

從技術發展的趨勢看確實如此，但要說取代方形電池，目前來看還為時尚早。畢竟，現階段的方形電池已經在封裝形態技術上，幾乎達到了理論容量的最大極限，即便是不卷容量，標準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，由于長度的縮短，整包內阻自然同步減小，能量密度只有長刀版的一半（160Wh/kg），但充放電倍率則做到了8C和16C，相當于各提升了將近一倍，成本卻能再優化15%左右，另外再在工藝技術上，寧德時代和長安汽車早在去年就產出了首個87Ah的標準電芯產品，生產線不到2秒就能下線一個標準電芯，疊加方形封裝的成組技術成熟度，面對散熱、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型來的比亞迪，其實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，進而強化充放電性能來的，從某種程度上甚至可以看作是大圓柱電池的激進版，反過來看，刀片電池不就是傳統方形電池的進階版嗎？從結構上看，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，甚至可以不用三元鋰，通過磷酸鐵鋰也能實現高電壓架構的電流要求。再退一步說，沒有液體電解質的固態電池，也完全有能力排在圓柱電池之前，在大多技術方案里，固態電解質無非聚合物或硫化物，簡單理解就是導電效率會再上一個臺階，充放電倍率將會達到兩位數的級別，所以到這能下一波結論了，軟包電池已淡出市場，明年起大圓柱電池的出貨量會明顯提升，但距離取代方形電池成為主流，還需要走很長一段時間讓市場驗證。

 

不過話又說回來，電池的封裝形態和能否成為主流，并沒有太大關聯，當電池容量被推向更高的臺階之后，包括純電、插混和增程車要面臨的主要問題，是從堆能量密度轉到低成本和高效上來，像眼下增混專用的驍遙電池就已經給了類似的答案，所以，不論是寶馬還是特斯拉，或者是主攻低價格區間的新能源汽車，搭載哪種封裝形態的電池，現在都已經轉向了低價增效的邏輯上，畢竟，通過技術把控成本，在市場里的差異化就更容易實現了。