【清流閑話·新能源】全球鋰電池封裝發展史

馬斯克在推特“商戰”以熱失控問題為由堅決抨擊應用大軟包單體電芯

盡管馬斯克口頭上在奮力抨擊軟包電池做大容量犧牲安全性的弊端，但身體上是誠實的、積極擁抱了提升單體電芯容量的趨勢。隨著18650圓柱電池單體2.2-3.6Ah容量在能量密度上處于落后階段，于是2017年特斯拉推出的更為平價版的model 3上裝載了松下率先研發的21700圓柱電芯，初代容量便提升到了4.8Ah、并往5.3Ah發展，并且倚仗圓柱更強的鋼殼束縛力、負極石墨摻雜了高比容量、高膨脹率的硅氧材料，相比18650電池松下21700提高了約20%能量密度，并且電池包所需電芯數量減少至4416顆，大幅減少了pack成組難度和所需附件數量、成本也隨之下降9%。

隨著model 3在2021年出貨量歷史性地突破50萬輛，而前一年推出的平價SUV車型model Y也于2021年銷量急速突破40萬輛，21年Q4公司EBITDA margin達到20%，優秀的財務模型帶來更高的研發投入空間，馬斯克也在持續引領特斯拉不停地推進圓柱電池技術往“更大”方向的發展，2021年同年特斯拉更進一步推出自研自產的4680電池技術來追趕軟包電池。4680單體容量達到30Ah，電池包所需電芯數量進一步減少至960個，同時4680努力把圓柱適配的材料體系挖掘到極致、大膽運用了9系高鎳正極和更高含量的硅氧負極，單體能量密度可達300Wh/kg、較2170進一步提升10%，成本預計能下降14%。隨著4680在全極耳成型、匯流盤焊接等工藝環節良率的提升，預計4680大圓柱將于2024年完成皮卡車型Cybertruck的裝車交付，預測電池包容量可達232kWh，目前這款皮卡最新預定量已經突破了恐怖的200萬輛。

預計將于2024年量產交付的裝載4680大圓柱的Cybertruck

“寧王”攜方形電池強勢崛起

但特斯拉勢如破竹的背后，曾經深度綁定的松下卻因產能規劃保守而丟失了全球獨家供應商的地位，2020年特斯拉為了保障上海超級工廠電池供應正式引入新供應商LG化學和寧德時代，由LGC開發8系高鎳三元的21700圓柱電池供應長續航版model 3（仍然對LGC拳頭產品軟包抱有敵意），并由寧德時代開發方形磷酸鐵鋰電池供應標準版model 3。特斯拉終于在堅持圓柱十幾年后首次擁抱了方形電芯，背后不能忽視的便是中國方形電池技術路線的強勢崛起。

鋁殼方形電池最早由三洋電機于1995年發明，由于鋁殼重量較鋼殼更輕，且形狀規整、電池包空間利用率高，逐步在手機、筆記本電腦等3C領域采用來替代圓柱，但后因智能手機對于輕薄化的極致需求又被ATL等軟包公司逐步取代。三洋被松下收購后，方形電池技術除了小規模供應豐田、大眾、福特的混動車型后便被松下束之高閣，專注綁定特斯拉圓柱路線。