細(xì)究軟包快速發(fā)展的背后原因，一是傳統(tǒng)燃油車(chē)企與當(dāng)時(shí)發(fā)展初期毫無(wú)包袱的特斯拉不同，早期大多是采取兼容的車(chē)型開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)做純電或混動(dòng)車(chē)型的思路，以圖縮小成本、縮短開(kāi)發(fā)周期，因此對(duì)于電池包對(duì)原有底盤(pán)的適配靈活性要求極高，同時(shí)也缺乏BMS軟件開(kāi)發(fā)能力，成組難、管理技術(shù)復(fù)雜的圓柱電池天然不適配他們?cè)V求，而軟包電池的厚度、形狀等可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制，就此脫穎而出；二是以底特律三大——通用、福特、克萊斯勒為代表的美國(guó)燃油車(chē)企最看重電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程，電動(dòng)車(chē)發(fā)展思路上早期更偏向于與主力燃油產(chǎn)品錯(cuò)位的高端市場(chǎng)，因此從一開(kāi)始就選擇了能量密度最高的軟包電池；而歐洲也類(lèi)似，發(fā)展到2020年其面向市場(chǎng)銷(xiāo)量前20的車(chē)型中出現(xiàn)了高達(dá)15款選擇搭載了軟包電池。

馬斯克口嫌體直

死磕圓柱電池做“大”對(duì)抗軟包

但軟包電池同樣存在著難以忽略的劣勢(shì)，便是復(fù)雜疊片工藝帶來(lái)的低生產(chǎn)效率、高成本和低良率（LGC歐洲工廠一度低于90%），低一致性使得高能量密度的大單體電池在不同溫度下熱耗率不同、進(jìn)而有在內(nèi)部形成"熱點(diǎn)"引發(fā)壓力和溫度的熱失控，而輕量化鋁塑膜無(wú)法阻止熱擴(kuò)散，產(chǎn)生燃爆風(fēng)險(xiǎn)。

隨著軟包電池逐步成為歐美傳統(tǒng)車(chē)企宣傳中引以為豪的更終極電池技術(shù)，馬斯克抓住安全性這點(diǎn)在推特上多次發(fā)起“樸素的商戰(zhàn)”對(duì)軟包進(jìn)行抨擊，宣稱大容量的單體軟包電芯加劇了熱失控問(wèn)題。而LG化學(xué)同年發(fā)生的巨額召回賠償事件也印證了這一風(fēng)險(xiǎn)的存在，2021年3月LG化學(xué)召回了發(fā)生了15起著火事故的現(xiàn)代Kona車(chē)型7.6萬(wàn)輛、LG賠償56億元人民幣，8月又召回了出現(xiàn)過(guò)10起著火事故的雪佛蘭Bolt車(chē)型14萬(wàn)輛、LG賠償19億美金。受此影響，近年來(lái)軟包電池在全球份額也發(fā)生了停滯。

馬斯克在推特“商戰(zhàn)”以熱失控問(wèn)題為由堅(jiān)決抨擊應(yīng)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(chéng)實(shí)的、積極擁抱了提升單體電芯容量的趨勢(shì)。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(jià)版的model 3上裝載了松下率先研發(fā)的21700圓柱電芯，初代容量便提升到了4.8Ah、并往5.3Ah發(fā)展，并且倚仗圓柱更強(qiáng)的鋼殼束縛力、負(fù)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(shù)量減少至4416顆，大幅減少了pack成組難度和所需附件數(shù)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(wàn)輛，而前一年推出的平價(jià)SUV車(chē)型model Y也于2021年銷(xiāo)量急速突破40萬(wàn)輛，2021年四季度公司EBITDA margin達(dá)到20%，優(yōu)秀的財(cái)務(wù)模型帶來(lái)更高的研發(fā)投入空間，馬斯克也在持續(xù)引領(lǐng)特斯拉不停地推進(jìn)圓柱電池技術(shù)往“更大”方向的發(fā)展，2021年同年特斯拉更進(jìn)一步推出自研自產(chǎn)的4680電池技術(shù)來(lái)追趕軟包電池。4680單體容量達(dá)到30Ah，電池包所需電芯數(shù)量進(jìn)一步減少至960個(gè)，同時(shí)4680努力把圓柱適配的材料體系挖掘到極致、大膽運(yùn)用了9系高鎳正極和更高含量的硅氧負(fù)極，單體能量密度可達(dá)300Wh/kg、較2170進(jìn)一步提升10%，成本預(yù)計(jì)能下降14%。隨著4680在全極耳成型、匯流盤(pán)焊接等工藝環(huán)節(jié)良率的提升，預(yù)計(jì)4680大圓柱將于2024年完成皮卡車(chē)型Cybertruck的裝車(chē)交付，預(yù)測(cè)電池包容量可達(dá)232kWh，目前這款皮卡最新預(yù)定量已經(jīng)突破了恐怖的200萬(wàn)輛。

預(yù)計(jì)將于2024年量產(chǎn)交付的裝載4680大圓柱的Cybertruck

“寧王”攜方形電池強(qiáng)勢(shì)崛起

但特斯拉勢(shì)如破竹的背后，曾經(jīng)深度綁定的松下卻因產(chǎn)能規(guī)劃保守而丟失了全球獨(dú)家供應(yīng)商的地位，2020年特斯拉為了保障上海超級(jí)工廠電池供應(yīng)正式引入新供應(yīng)商LG化學(xué)和寧德時(shí)代，由LGC開(kāi)發(fā)8系高鎳三元的21700圓柱電池供應(yīng)長(zhǎng)續(xù)航版model 3（仍然對(duì)LGC拳頭產(chǎn)品軟包抱有敵意），并由寧德時(shí)代開(kāi)發(fā)方形磷酸鐵鋰電池供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)版model 3。特斯拉終于在堅(jiān)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(guó)方形電池技術(shù)路線的強(qiáng)勢(shì)崛起。

鋁殼方形電池最早由三洋電機(jī)于1995年發(fā)明，由于鋁殼重量較鋼殼更輕，且形狀規(guī)整、電池包空間利用率高，逐步在手機(jī)、筆記本電腦等3C領(lǐng)域采用來(lái)替代圓柱，但后因智能手機(jī)對(duì)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(gòu)后，方形電池技術(shù)除了小規(guī)模供應(yīng)豐田、大眾、福特的混動(dòng)車(chē)型后便被松下束之高閣，專注綁定特斯拉圓柱路線。

裝載三星SDI 22kWh方形電池的寶馬i3車(chē)型

真正推動(dòng)方形電池在對(duì)動(dòng)力電池大規(guī)模應(yīng)用的來(lái)自三星SDI。SDI從1999年起就在方形電池領(lǐng)域深耕，敏銳地洞察到動(dòng)力電池領(lǐng)域在長(zhǎng)期角度輕薄化與高能量要讓位于標(biāo)準(zhǔn)化和成本，而這正好與嚴(yán)謹(jǐn)老成、追求車(chē)規(guī)化到極致的德系車(chē)企不謀而合。于是三星SDI在2008年抓住了寶馬在全球考察動(dòng)力電池方案的機(jī)遇，與寶馬核心tier 1博世合資成立電池公司SB Limotive，共同在2009年推出了搭載三星SDI方形電池的純電車(chē)型寶馬Megacity，而這正是日后寶馬主力電動(dòng)車(chē)型i3的原型，寶馬集團(tuán)研發(fā)主管傅樂(lè)希也明確表示過(guò)“方形電池結(jié)構(gòu)緊湊而且不容易受外力損壞是選擇方形電池的主要原因”。

隨后的寶馬i8插混跑車(chē)、iX系列插混SUV、Active插混MPV均選擇了設(shè)計(jì)與軟包同樣靈活且標(biāo)準(zhǔn)化更高的三星SDI方形電芯。借著寶馬SDI自此進(jìn)入了德國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈，后又與德系的大眾、奧迪、保時(shí)捷等達(dá)成了定點(diǎn)車(chē)型合作。

但此時(shí)方形電池仍然在世界范圍不是主流方案，直至2015年三星SDI也僅憑著寶馬i3出貨了0.5GWh，改善單體能量而做大電芯同樣帶來(lái)了一致性的工程難題，A123和三菱LEJ等方形電池廠商甚至出現(xiàn)了大規(guī)模召回危機(jī)；而將方形電池帶上巔峰的正是以寧德時(shí)代為代表的中國(guó)電池廠，而引路人仍是寶馬。

2011年寶馬在中國(guó)的合資企業(yè)華晨寶馬正在考慮為純電SUV車(chē)型“之諾1E”和寶馬5系插混車(chē)型尋找本土動(dòng)力電池供應(yīng)商，在與國(guó)內(nèi)一家電池廠合作告吹后找到了彼時(shí)剛剛從ATL獨(dú)立出來(lái)的寧德時(shí)代，而寧德時(shí)代接過(guò)了這一挑戰(zhàn)性極高的任務(wù)，拿到了寶馬標(biāo)注著各種需求與參數(shù)的800頁(yè)電池技術(shù)文檔，與寶馬駐廠2年多的工程師吃透了方形電池技術(shù)，最終于2013年成為了寶馬國(guó)內(nèi)電池供應(yīng)商。

寧德時(shí)代有了寶馬背書(shū)后，國(guó)內(nèi)眾多國(guó)產(chǎn)“油改電”車(chē)企也看中了方形電池的易用性，并且方形硬殼成組效率天然優(yōu)于圓柱和軟包、隨著其在善于工程化的中國(guó)電芯廠手里大幅提升良率后，單體電池容量從SDI的僅60-94AH提升到國(guó)內(nèi)200-280AH，方形電池系統(tǒng)能量密度劣勢(shì)在慢慢追上。于是寧德時(shí)代手里上汽、廣汽、北汽、吉利、長(zhǎng)安、東風(fēng)等眾多國(guó)產(chǎn)車(chē)企訂單接踵而至，化身“寧王”在2017年起奪下了松下霸占多年的全球動(dòng)力電池龍頭位置。

自此，走大容量電芯的方殼路線在國(guó)內(nèi)開(kāi)啟了“狂飆”。

中國(guó)特色的動(dòng)力電池發(fā)展路線

中國(guó)的鋰電發(fā)展充分展現(xiàn)了“彎道超車(chē)”的特色。

國(guó)內(nèi)新能源市場(chǎng)在早期的發(fā)展不同于國(guó)外由特斯拉原創(chuàng)性的造車(chē)新勢(shì)力引導(dǎo)，中國(guó)新能源汽車(chē)的崛起源自最初的公交大巴，它們的高電耗（每次行駛需要消耗200至300度電）推動(dòng)了這一領(lǐng)域的飛速發(fā)展。早期來(lái)看，中國(guó)企業(yè)并非未嘗試過(guò)圓柱電池，看到特斯拉應(yīng)用18650成功后，中國(guó)企業(yè)也迅速跟進(jìn)，2012年，力神率先將18650電池用于江淮iEV2，數(shù)量雖然僅100輛，但卻展現(xiàn)當(dāng)時(shí)力神的決心。2014年，康迪開(kāi)始采用該系列產(chǎn)品，隨后2015年，江淮iEV5型號(hào)開(kāi)始了正式的大規(guī)模應(yīng)用。

江淮iEV系列采用同悅平臺(tái)，依托燃油車(chē)的車(chē)身，進(jìn)行電氣化的重新布置，采用18650電池

同一期間，比克也在嘗試將18650電池用于汽車(chē)領(lǐng)域，2010年，比克與東風(fēng)合作，為臺(tái)灣花博會(huì)提供配套。同年，與北汽福田合作，發(fā)布了北京新能源出租車(chē)。2014年，比克實(shí)現(xiàn)了2.4Ah圓柱18650電池的量產(chǎn)。這期間，隨著中國(guó)新能源汽車(chē)的崛起，2014年海外電芯廠三星SDI在西安建廠，也選擇了18650電池。次年，開(kāi)始向江淮供應(yīng)電池。特斯拉采用21700電池后，中國(guó)企業(yè)迅速開(kāi)始引入這一型號(hào)。2017年，力神率先量產(chǎn)21700電池，用于一款純電動(dòng)物流車(chē)，但不同于特斯拉完全基于自己電動(dòng)化平臺(tái)，中國(guó)主機(jī)廠依然基于其油車(chē)平臺(tái)，力神在向國(guó)內(nèi)主機(jī)廠推銷(xiāo)21700電池的路徑上并不順利。同期，國(guó)軒高科等企業(yè)開(kāi)發(fā)了32131、32135尺寸的15Ah磷酸鐵鋰圓柱電池，目前，這些32mm直徑產(chǎn)品依然運(yùn)用于北汽、江淮、奇瑞等部分小型汽車(chē)。但某一個(gè)電池尺寸是否能成為行業(yè)的標(biāo)桿及標(biāo)準(zhǔn)，歸根結(jié)底取決于其配套車(chē)型是否能受到消費(fèi)者青睞，最后，32mm直徑的圓柱電池因終端銷(xiāo)售不及預(yù)期，因此并沒(méi)有形成大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。

早在2018年，國(guó)軒高科就開(kāi)始計(jì)劃建設(shè)3GWh的32規(guī)格的大圓柱電池

歸根結(jié)底，圓柱電池的單體數(shù)量龐大，使得BMS系統(tǒng)變得復(fù)雜困難，當(dāng)時(shí)的中國(guó)主機(jī)廠不敢輕易使用，再加上軟包電池則因其品控一直未能得到很好的解決，無(wú)法大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。方形電池因其規(guī)整的外形、高單體容量和有效的空間利用率慢慢的成為了中國(guó)主機(jī)廠青睞的主流方向。并且，值得注意的是當(dāng)時(shí)補(bǔ)貼政策主要圍繞電池的能量密度，對(duì)電池能量密度的具體要求為：純電動(dòng)乘用車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg，對(duì)高于120Wh/kg的按1.1倍給予補(bǔ)貼。非快充類(lèi)純電動(dòng)客車(chē)電池系統(tǒng)能量密度要高于85Wh/kg。專用車(chē)裝載動(dòng)力電池系統(tǒng)質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg，當(dāng)年的電池企業(yè)想通過(guò)正常的化學(xué)材料體系發(fā)展，是異常艱難的，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化更具備性價(jià)比，方形電池因?yàn)轶w積更容易做的更大，容易實(shí)現(xiàn)更高的能量密度， 因此隨著國(guó)家補(bǔ)貼對(duì)于能量密度要求的不斷提升，促使了中國(guó)動(dòng)力電池公司鉆研方形電池生產(chǎn)獨(dú)特的特色，頭部電池廠均走上了電芯尺寸結(jié)構(gòu)優(yōu)化的道路上，當(dāng)然這也造成了當(dāng)時(shí)三元與磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)格局徹底轉(zhuǎn)換，三元電池市場(chǎng)在2017年占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了磷酸鐵鋰電池。