憑借更高能量密度、高安全性、高一致性、快充快放、低成本等優勢,大圓柱電池成為新能源行業公認的未來發展的主要技術方向之一。隨著特斯拉、寶馬等頭部企業的引領,全球各大電池廠商、主機廠紛紛布局大圓柱電池,2024年已正式進入規模化量產階段。
“大圓柱全極耳工藝直接利用整個集流體尾部作為極耳,并通過蓋板結構設計,增大極耳傳導面積及其連接處的連接面積,縮短電流在極耳的傳導距離,能夠有效抑制熱量積累,并阻斷熱蔓延。”業內人士分析指出,還可以通過優化電池結構件、簡化生產工藝流程等,提升電池標準化生產能力、降低成本。
8月29日,為進一步優化大圓柱全極耳電池核心工藝,提升規模化量產的效率和質量,為產業創新發展提供關鍵技術及裝備支撐,由逸飛激光牽頭的“大圓柱電池全極耳精密激光焊接關鍵技術及裝備研制”項目在武漢正式啟動。
據了解,該項目為武漢市委、市政府政策支持的重大科技項目,同時還聯合億緯鋰能、國軒高科、楚能新能源、云山動力等主流電池企業,以及華中科技大學、武漢逸智信誠技術檢測有限公司等科研力量共同承擔。
終端市場需求旺盛,規模化量產進程加速
作為下一代動力電池技術發展的重要方向之一,大圓柱電池已得到越來越多主流車企的認可和青睞。截至目前,包括特斯拉、寶馬、戴姆勒、大眾、通用、沃爾沃、保時捷、蔚來、一汽、江淮、東風嵐圖等國內外眾多車企,都已經將大圓柱作為重要的動力電池裝配方案。
在此之前,寧德時代、億緯鋰能已共同獲得寶馬46系電池大批量訂單,引發行業廣泛關注。今年以來,眾車企對大圓柱電池的需求愈加迫切。今年2月,億緯鋰能子公司億緯動力獲得一汽奔騰的大圓柱電池定點。
緊接著,今年4月LG新能源與其多年合作的某汽車廠商簽署一項新合同,將在美國市場供應46系列大圓柱電池,年供應量在10GWh以上。今年6月,LG新能源又與奇瑞汽車簽署為期六年的46系列大圓柱電池供貨協議,訂單規模達8GWh,可供12萬輛電動汽車裝載。
憑借優異的綜合性能優勢,大圓柱電池的應用場景也在不斷擴展,目前已逐步由新能源汽車、二/三輪車、儲能、電動工具領域,延伸至3C消費、eVTol、無人機、電動船舶、機器人等眾多新興領域,市場需求呈現爆發式增長。
根據業內機構統計,2024年大圓柱電池在戶用儲能、便攜式儲能等市場表現突出,其出貨量同比增速突破100%。根據弗若斯特沙利文數據,2024年全球46系列等大圓柱電池出貨量達12.9 GWh,預計到2029年將增至370.5GWh,年復合增長率達95.7%。
而華泰證券的估算更樂觀,其預計2027年全球大圓柱電池出貨量就有望達到429GWh,對應總體市場規模將超過2000億元。
實現極限制造,滿足極致質量和效率迫切需求
基于高確定性的市場需求,不斷有企業加入到大圓柱電池的技術陣營。據業內不完全統計,目前全球布局大圓柱電池的企業已多達幾十家。今年以來,大圓柱電池項目開工、擴產顯著增多。截至2025年上半年,全球46系列大圓柱電池產能規劃已經超過60億顆,規模達幾百GWh。
“2025年是大圓柱電池從技術驗證,邁向規模化量產的關鍵之年。”業內分析指出,大圓柱電池制造設備,成為電池企業實現產能擴張的關鍵一環,其需求不斷溢出。據逸飛激光介紹,去年第四季度以來,國內外大圓柱電池新增設備訂單明顯增多。
下游企業對于大圓柱電池持續提升性能、實現極限制造和極致質量的需求日益迫切,是逸飛激光啟動該項目的現實背景。逸飛激光也是業內率先突破全極耳成型、全極耳與集流盤焊接以及整線量產等關鍵工藝及技術難題的企業之一。
目前,逸飛激光推出的圓柱全極耳電芯裝配系列設備,具備高效率、高良率、高智能化等優勢,實現18~60mm電芯、不同工藝/結構路徑的全面覆蓋,整線生產效率目前已達360PPM以上,成為眾多頭部電池企業和車企的首選,入選工信部發布的國家級制造業單項冠軍產品名單。
以市場需求為導向,產學研用協同攻關
大圓柱電池終端市場的活躍與需求增長,進一步倒逼技術迭代與生產工藝成熟。該項目匯聚了裝備企業、電池廠商以及高校科研院所,依托逸飛激光工程技術研究院構建的“技術研發-工程驗證-分析測試”的新型創新平臺,針對大圓柱電池規模化量產的共性問題進行協同攻關。
據了解,該項目由逸飛激光主導激光時空整形器件與技術、全極耳精密激光焊接工藝和裝備技術優化提升,華中科技大學、逸智信誠檢測等科研力量參與理論研究,以及關鍵工藝指標的優化;億緯鋰能、國軒高科、楚能新能源、云山動力等電池企業,則通過產線終端驗證工藝和裝備,加速推動大圓柱全極耳電池實現規模化、標準化、產業化。
此前,逸飛激光“湖北省精密激光焊接中試平臺”入選了省級制造業中試平臺,重點服務于“激光+新能源電池應用產業鏈”的協同發展,面向產業鏈上下游企業,提供涵蓋核心器件、關鍵裝備、產品結構、先進工藝等多維度的適用性驗證與工程化服務,加速技術迭代與創新成果產業化落地。
目前,逸飛激光已累計為超過170家高校、科研院所及產業鏈企業,提供了專業、高效的技術驗證與工程化服務,有效解決了產業鏈上下游大量技術轉化過程中的關鍵瓶頸問題。
業內普遍認為,該項目實施的意義,不僅在于技術、工藝的系統性提升,更在于大圓柱電池產業的“中堅力量”,通過政產學研用的深度協同,共建大圓柱電池標準平臺,形成“技術工藝研發—設備升級—規模應用”的全鏈條創新模式,推動產業更快速度、更高質量發展。
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