前段时间,我们更新了一篇关于电机路线的文章,评论区不少朋友都想让我们聊聊宝马新一代 iX3 用上的大圆柱电池。
刚好我手里最近还买了个充电宝,网上一搜,里面用的居然也是亿纬锂能的 " 车规级 "21700 电芯。
21700,这个名字是不是有点眼熟?
特斯拉过去用得非常多的,就是这一尺寸的圆柱电池。
只不过几年过去,电芯已经从 2170 一路 " 长 " 到了 4680,再到宝马 iX3 上的 4695。
那么电芯为什么越做越大?大圆柱到底强在哪?
今天这篇文章,我们来一探究竟。
什么是大圆柱电池?
其实大圆柱这个词,本身已经很生动的诠释了这类电芯的形象。
而我们经常见到了 18650、2170、4680 这几串数字,说的都是圆柱电芯的尺寸。
18 × 65mm,是 18650;21 × 70mm,是 2170;46 × 80mm,就是 4680。
所以大圆柱并不完全等于 4680,4680 只是其中最出名的一种。
那为什么电池厂都开始把电芯的尺寸做大?
理由很简单:一颗电芯能装更多电,整车需要的电芯数量就能省去不少。
电芯一少,连接件、焊点、采样线路、模组这些东西都可以跟着减少,电池包就有机会做得更简单、更轻。
不过电芯做大之后,新麻烦也跟着来了。
一是热量从电芯中心传到外壳的路变长了,散热变难;二是电流在卷起来的极片里要走更远,内阻上升,快充和大功率输出都吃亏。
所以你会发现,伴随着大圆柱电池的,还有一个叫 " 全极耳 " 的设计,以前电流只能从极片边缘的一两个 " 小耳朵 " 进出,现在整圈边缘都是出口,电流的路一下子缩短了好几倍。
正因如此,大圆柱不是将电池加大,变成更粗的电池那么简单,而是需要在内部设计、生产工艺等全流程进行优化升级,随之而来的就是成本上涨和良品率的不稳定,这也是它 " 难产 " 的重要原因。
那么宝马这块电池,牛在哪?
这就得接着我们上回写的那篇文章来说了,当时我们说过一个很简单的道理,没有绝对最好的技术路线,关键看车企能不能把这套东西真正做出来,并且用在整车上。
先从参数来看,全新 iX3 的电池包容量 113.4 度,800V 架构,10-80% 充电时间最快 21 分钟,顶配版本 CLTC 续航超过 900 公里,对比宝马上一代方形电池,体积能量密度提升 20%,充电速度提升 30%。
其实平心而论,这些数字放在新势力的换代车型上,并不算一个特别重大的突破。
但结合时间线来看,宝马率先将大圆柱电池量产上车,才是真正含金量拉满的地方。
毕竟早在 2020 年,特斯拉在电池日上就喊出了 4680 大圆柱电池的愿景,但六年过去了,直到今年初,它才在得州工厂实现正负极全干法工艺量产,装车范围也只是美国产的部分 Model Y,其他地区的车型,依然在排队等待。
卡住它的主要是两件事:干法电极是全新工艺,良率一直上不去;全极耳的激光焊点数量是 2170 的五倍以上,精度要求极高。
宝马则是另起炉灶,采用不同的思路绕过这些难题。
它没有硬啃干法电极,而是把力气花在材料上:高镍正极加掺硅负极,钴用量减少 50%、石墨减少 20%,能量密度主要靠化学体系去拿。而圆柱钢壳恰好能压住硅的膨胀,这本来就是圆柱比方形更适合掺硅的地方。
成组上,用 CTP 无模组方案,近千颗电芯直接铺进底盘,电池包本身成了车身结构件,省掉模组那一层的重量和空间。
稳定大批量的造出大圆柱电池,这正是宝马全新 iX3 引发大家广泛关注的重要原因。
当然,采用大圆柱电池的效果也是立竿见影,宝马官方在前段时间做过一次续航测试,一台 iX3 50L 车型,跑出了 1030.2 公里不充电,抵达后剩余电量 5%,平均能耗低至 9.8kWh/100km 的亮眼成绩,本次实测续航达成率更是达到了 112.1%," 千里马 " 实锤了。
国内车企为何少有跟进?
看到这里,可能很多人会有一个疑问。
既然大圆柱这么好,为什么这几年国内新能源车市场,铺天盖地的还是方形电池?
原因其实也很简单:因为国内车企真正要解决的问题,和宝马并不完全一样。
大圆柱最适合的,是高能量密度、长续航、高倍率充电这类需求。
而国内市场这几年更卷的,是成本、快充、安全,以及电池包在不同车型上的适配能力。这也是方形电池最大的优势。
它的尺寸和形状更容易根据不同车型调整,电池包也已经有非常成熟的供应链体系。
更重要的是,国产动力电池这几年已经把方形电池卷到了一个非常高的水平。像麒麟电池、刀片电池,以及现在各种高倍率磷酸铁锂方案,都是在不改变电芯形状的前提下,将性能逐步拔高。
正因如此,就算是率先使用大圆柱的全新宝马 iX3,在最走量的入门版 30L 车型上,同样继续使用了磷酸铁锂的方形电池。
大圆柱之后,就是固态吗?
这也是我们后台收到很多人关心的问题,但严格来说,大圆柱和固态其实不是一回事。
一个讲的是电芯长什么样;另一个讲的是里面用什么电解质。
所以未来即使固态电池真正大规模上车,也完全有可能继续使用方形。
现在来看,各家车企的技术路线,反而像是两条线同时往前走:
一边把液态锂电池的大圆柱继续做好,拼成本、效率、快充和制造能力;
另一边继续推进固态电池,解决能量密度、安全和量产成本的问题。而且就在最近,比亚迪执行副总裁李柯在接受采访时表示,比亚迪计划在 2027 年推出搭载固态电池的车型。
到底谁最后成为绝对主流,现在其实还没有答案。
从 2170 到 4680,再到 4695,电芯越来越大,看起来只是单个电芯的尺寸变化,背后其实是整个电池包、乃至三电系统都在跟着调整与改变。
而宝马这次真正值得关注的,也正是在大圆柱这条道阻且长的路上,找到了一套能够量产、能够装车、还能兼顾性能和成本的方案。
那么问题来了,大家觉得,下一代动力电池,到底会是大圆柱继续进化,还是固态电池统治全场?评论区一起聊聊看吧!


登录后才可以发布评论哦
打开小程序可以发布评论哦