2022年1月8日參加了聯動天翼新品在上海中心舉行的發布會，見證聯動天翼圓柱系列產品正式發布。
近幾年，圓柱電池在中國動力電池領域的份額其實是越來越少的：在全球范圍內在量產的也就是Tesla（Panasonic 1865、Panasonic 和LG 2170和馬上的4680）、Rivian（2170 SDI）、Lucid（2170 LG）和嵐圖（2170 SDI）。這條技術路線看起來有一些孤獨。
而聯動天翼新品幾乎都是圍繞圓柱而來，這個就很有意思了。
▲圖1 圓柱系列的新玩家：Speed 2、Speed 3和Speed 4
圓柱系統，是容納高鎳和含硅的化學體系，屬于比較好的容器，最主要的原因是電芯單體的能量可控，再通過設計級聯和隔離方式，在Pack層級都具有良好的安全性，最終形成模組/系統后可以達到NTP（永不熱失控）。
從整個產業趨勢來看，下一步想做高能量密度，從技術層面降本，還是只能從這個方向想辦法。
去年，特斯拉在BATTERY DAY上發布了46800圓柱電芯。46800可以達到傳統電芯5倍的容量，相應的系統集成也會簡化。兩年間，各大電池廠商均開拓了大圓柱電池的布局，各個電池企業都在類似的一個尺寸條件下，采用不同的結構設計及結構功能性材料，試圖提高導熱效率，降低內阻。
▲圖2 不同類型的封裝形式比較
但是實際上，單純46800的尺寸也不能完全滿足所有的需求，比如高度上其只能適配特斯拉的矮PACK設計，這也是為什么現在已經有了46950的原因。考慮到整車企業PACK的主流設計，參考方形的高度，在乘用車領域，高度100左右的圓柱的使用也是很有可能的。
隨著行業的快速發展，留給整車企業去篩選電芯技術路線的時間也變短了。
1. 安全：上了10萬以上，必然要首要強調安全性；
2. 成本：想要從高端下來，70-90kwh的電池，成本是重要的要素；
3. 能量密度：Wh/L其實是一個隱含的要求，代表一個電池殼體里能否裝入目標電量，而Wh/kg能有效降低大容量電池的重量，在高里程車輛里面降低電池的重量占比；
目前中國的電池產業有明確的路線，就是圍繞磷酸鐵鋰去做高安全和低成本的解決方案
，覆蓋10kwh-80kWh——這個已經是非常確定的方向。但是電芯的能量密度是卡在了190wh/kg，系統能量密度在150wh/kg左右，百尺竿頭更進一步，就得依靠新的辦法。
▲圖3 整車企業對電池的需求
● 能量密度
從單體能量密度來看，重量能量密度比較高的是軟包（結構件占比非常小），但是帶來的問題是封裝層面的，也有能量密度高了以后如何做熱失控隔離的問題。
圓柱的能量密度相對也很高，它可以容納最新的技術。和方殼相比，圓柱能有效容納JR使用率，可以提高8%的百分點的（在膨脹方面，方殼要預留空間，因此容納率低）；但是圓柱電池容量比較小，直接比較起來還比較吃虧。
特斯拉對這個變量的解決方案是，提出用更大只的圓柱電池。這是因為，如果想要把高鎳、硅碳負極等影響安全性能（但提高電池容量）的技術整合到動力電池里面，不靠圓柱的方案去嘗試，整個技術戰線會拉得特別長，而且存在很多系統性的成本問題去改善。
從現有的邏輯來看，正極技術的發展要么圍繞高鎳或者高電壓來做；負極圍繞高硅來做。在國內我們看到Ni55高電壓的技術，也只是一種過渡的策略，需要圍繞高鎳再進一步，才能有效提高性價比。
▲圖4 長續航技術的核心
● 快充時間
對快充而言，構成阻抗因素的主要分為三類：界面阻抗、離子阻抗、電子阻抗。
做高能量密度其實和快充能力是有些違背的，所以想要做長續航又要做快充，而且還要保證安全，這個三角里面，能妥協的還是需要一個相對穩定的容器。
▲圖5 快充的技術核心
從電芯的快速發展來看，中國動力電池企業如果不積極參與大圓柱的快速迭代，是有可能被顛覆掉的。
目前，國內的圓柱電池企業主要包括力神、比克，而聯動天翼這次進場，也是聚焦在高端圓柱電芯，有望是業內下一個增長點。
Part 2
SPEED系列圓柱電池
在這次發布會上，楊博士展示了最新的產品研發成果：SPEED的圓柱型鋰離子電池家族，包括之前已經公布了的直徑為26mm的SPEED2系列、以及新發布的直徑為37mm的SPEED3系列，和直徑46mm的SPEED4系列。
這里有一個基本的設計理念：雖然從長期來看，圓柱電池可能會形成一定的標準電芯，但是在現有全球汽車企業去嘗試使用的時候，允許根據車企自身的需求，讓圓柱電池可以有不同的設計方案。
SPEED系列的三種方案如下：
（1）SPEED 2 ：
直徑26，高度60-100可調量產時間2022年Q4
這款電池是在2021年9月發布的，主要的目標是針對高性能快充動力電池，電芯單體能量密度達到260Wh/kg，充電8分鐘可以達到400公里續航，設計的快充循環次數大于800，這個系列主要是兼容現有的設計。
快充速度，是這款電芯比較大的特點，要解決這個快充是一個多學科跨專業的技術，其性能需要機械、電氣、材料、化學、控制等多方面共同作用。
▲圖4 SPEED2 的26mm電池
（2）SPEED3 ：
直徑為37mm 高度60-110
由于圓柱的尺寸相對可調，所以在原有的26mm的基礎上，調整以后的37mm的SPEED3電池，既能避免46mm直徑鋰電池在可制造性、熱、力與結構設計等方面面臨的多重挑戰，又能實現比26mm鋰電池更高的能量密度，主要是平衡能量密度和快充能力，適合高端乘用車。
▲圖5 SPEED3 的電池
（3）Speed 4 電池：
SPEED4系列的尺寸是46，高度在60-110可調，設計方向是從多極耳至全極耳的設計。能量密度大于285Wh/kg，快充時間為20分鐘，快充工況目標是1200周。定位在穩健的體系設計，追求更低成本和全面綜合性能，更適合普通家用車。
▲圖6 SPEED4的電池
小結：今天的次條正好是分享4680的情況，而聯動從技術上的系統考慮布局，研發理念恰恰是“more than one answer”, 即46mm圓柱是方向，但不是唯一答案。讓我們對圓柱電池多一點點期待，為下一代動力電池的設計提供更多一些的方向。
