2022年1月8日参加了联动天翼新品在上海中心举行的发布会，见证联动天翼圆柱系列产品正式发布。
近几年，圆柱电池在中国动力电池领域的份额其实是越来越少的：在全球范围内在量产的也就是Tesla（Panasonic 1865、Panasonic 和LG 2170和马上的4680）、Rivian（2170 SDI）、Lucid（2170 LG）和岚图（2170 SDI）。这条技术路线看起来有一些孤独。
而联动天翼新品几乎都是围绕圆柱而来，这个就很有意思了。
▲图1 圆柱系列的新玩家：Speed 2、Speed 3和Speed 4
Part 1
圆柱电池系列
圆柱系统，是容纳高镍和含硅的化学体系，属于比较好的容器，最主要的原因是电芯单体的能量可控，再通过设计级联和隔离方式，在Pack层级都具有良好的安全性，最终形成模组/系统后可以达到NTP（永不热失控）。
从整个产业趋势来看，下一步想做高能量密度，从技术层面降本，还是只能从这个方向想办法。
去年，特斯拉在BATTERY DAY上发布了46800圆柱电芯。46800可以达到传统电芯5倍的容量，相应的系统集成也会简化。两年间，各大电池厂商均开拓了大圆柱电池的布局，各个电池企业都在类似的一个尺寸条件下，采用不同的结构设计及结构功能性材料，试图提高导热效率，降低内阻。
▲图2 不同类型的封装形式比较
但是实际上，单纯46800的尺寸也不能完全满足所有的需求，比如高度上其只能适配特斯拉的矮PACK设计，这也是为什么现在已经有了46950的原因。考虑到整车企业PACK的主流设计，参考方形的高度，在乘用车领域，高度100左右的圆柱的使用也是很有可能的。
随着行业的快速发展，留给整车企业去筛选电芯技术路线的时间也变短了。
按筛选要求的优先级来排序的话，是按下面这个逻辑：
1. 安全：上了10万以上，必然要首要强调安全性；
2. 成本：想要从高端下来，70-90kwh的电池，成本是重要的要素；
3. 能量密度：Wh/L其实是一个隐含的要求，代表一个电池壳体里能否装入目标电量，而Wh/kg能有效降低大容量电池的重量，在高里程车辆里面降低电池的重量占比；
目前中国的电池产业有明确的路线，就是围绕磷酸铁锂去做高安全和低成本的解决方案，覆盖10kwh-80kWh——这个已经是非常确定的方向。但是电芯的能量密度是卡在了190wh/kg，系统能量密度在150wh/kg左右，百尺竿头更进一步，就得依靠新的办法。
▲图3 整车企业对电池的需求
● 能量密度
从单体能量密度来看，重量能量密度比较高的是软包（结构件占比非常小），但是带来的问题是封装层面的，也有能量密度高了以后如何做热失控隔离的问题。
圆柱的能量密度相对也很高，它可以容纳最新的技术。和方壳相比，圆柱能有效容纳JR使用率，可以提高8%的百分点的（在膨胀方面，方壳要预留空间，因此容纳率低）；但是圆柱电池容量比较小，直接比较起来还比较吃亏。
特斯拉对这个变量的解决方案是，提出用更大只的圆柱电池。这是因为，如果想要把高镍、硅碳负极等影响安全性能（但提高电池容量）的技术整合到动力电池里面，不靠圆柱的方案去尝试，整个技术战线会拉得特别长，而且存在很多系统性的成本问题去改善。
从现有的逻辑来看，正极技术的发展要么围绕高镍或者高电压来做；负极围绕高硅来做。在国内我们看到Ni55高电压的技术，也只是一种过渡的策略，需要围绕高镍再进一步，才能有效提高性价比。
▲图4 长续航技术的核心
● 快充时间
快充时间是阻碍电动汽车进一步提高市场率的关键。
对快充而言，构成阻抗因素的主要分为三类：界面阻抗、离子阻抗、电子阻抗。
做高能量密度其实和快充能力是有些违背的，所以想要做长续航又要做快充，而且还要保证安全，这个三角里面，能妥协的还是需要一个相对稳定的容器。
▲图5 快充的技术核心
从电芯的快速发展来看，中国动力电池企业如果不积极参与大圆柱的快速迭代，是有可能被颠覆掉的。
目前，国内的圆柱电池企业主要包括力神、比克，而联动天翼这次进场，也是聚焦在高端圆柱电芯，有望是业内下一个增长点。
Part 2
SPEED系列圆柱电池
在这次发布会上，杨博士展示了最新的产品研发成果：SPEED的圆柱型锂离子电池家族，包括之前已经公布了的直径为26mm的SPEED2系列、以及新发布的直径为37mm的SPEED3系列，和直径46mm的SPEED4系列。
这里有一个基本的设计理念：虽然从长期来看，圆柱电池可能会形成一定的标准电芯，但是在现有全球汽车企业去尝试使用的时候，允许根据车企自身的需求，让圆柱电池可以有不同的设计方案。
SPEED系列的三种方案如下：
（1）SPEED 2 ：
直径26，高度60-100可调量产时间2022年Q4
这款电池是在2021年9月发布的，主要的目标是针对高性能快充动力电池，电芯单体能量密度达到260Wh/kg，充电8分钟可以达到400公里续航，设计的快充循环次数大于800，这个系列主要是兼容现有的设计。
快充速度，是这款电芯比较大的特点，要解决这个快充是一个多学科跨专业的技术，其性能需要机械、电气、材料、化学、控制等多方面共同作用。
▲图4 SPEED2 的26mm电池
（2）SPEED3 ：
直径为37mm 高度60-110
由于圆柱的尺寸相对可调，所以在原有的26mm的基础上，调整以后的37mm的SPEED3电池，既能避免46mm直径锂电池在可制造性、热、力与结构设计等方面面临的多重挑战，又能实现比26mm锂电池更高的能量密度，主要是平衡能量密度和快充能力，适合高端乘用车。
▲图5 SPEED3 的电池
（3）Speed 4 电池：
SPEED4系列的尺寸是46，高度在60-110可调，设计方向是从多极耳至全极耳的设计。能量密度大于285Wh/kg，快充时间为20分钟，快充工况目标是1200周。定位在稳健的体系设计，追求更低成本和全面综合性能，更适合普通家用车。
▲图6 SPEED4的电池
小结：今天的次条正好是分享4680的情况，而联动从技术上的系统考虑布局，研发理念恰恰是“more than one answer”,即46mm圆柱是方向，但不是唯一答案。让我们对圆柱电池多一点点期待，为下一代动力电池的设计提供更多一些的方向。