隨著我國(guó)“新國(guó)標(biāo)”的推行，共享、換電、物流等新應(yīng)用場(chǎng)景的涌現(xiàn)，大數(shù)據(jù)、人工智能的普及應(yīng)用，以及鋰電池技術(shù)不斷提升，電動(dòng)輕型車產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)正加速變革，帶動(dòng)鋰電市場(chǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，鋰電滲透率快速提升，千億鋰電細(xì)分大市場(chǎng)正在盛大開(kāi)啟。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年全球電動(dòng)兩輪車銷量中，中國(guó)市場(chǎng)就占據(jù)了全球銷量的90%以上。2020年，中國(guó)兩輪電動(dòng)車銷量達(dá)到了近5000萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)超過(guò)20%；截至2020年年底我國(guó)電動(dòng)兩輪車社會(huì)保有量已經(jīng)超過(guò)了3億輛。兩輪電動(dòng)車已經(jīng)成為具有千億規(guī)模的巨大產(chǎn)業(yè)。

依據(jù)國(guó)內(nèi)國(guó)際電動(dòng)兩輪車市場(chǎng)分析與預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2025年，國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)鋰電池裝機(jī)量需求為29GWh，市場(chǎng)份額逐步擴(kuò)大，加上歐美的電動(dòng)二輪車需求，鋰電池的總需求將超過(guò)40GWh。

億緯鋰能大圓柱磷酸鐵鋰電池方案具有高安全、長(zhǎng)循環(huán)、低產(chǎn)熱、低成本等突出優(yōu)勢(shì)特性，是針對(duì)電動(dòng)二輪車獨(dú)特的解決方案。

基于可靠性設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造技術(shù)、全方位測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)化管控打造電動(dòng)兩輪車用鋰電池。在市場(chǎng)應(yīng)用上，億緯磷酸鐵鋰方案：采用大圓柱激光焊全極耳的設(shè)計(jì)，具備五大特點(diǎn)：

1）高安全：磷酸鐵鋰自帶的安全性，良好的循環(huán)特性；2）低產(chǎn)熱：全極耳結(jié)構(gòu)低內(nèi)阻，發(fā)熱少，不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)；3）低成本：材料成本低，且單顆電芯容量高，并聯(lián)少，有效降低pack成本；4）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：金屬外殼，抗震，抗沖擊，相對(duì)方型，軟包電池?zé)o厚度膨脹問(wèn)題；5）生產(chǎn)效率高：有利于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，較低的制造成本。

從用戶體驗(yàn)看，億緯鋰能磷酸鐵鋰大圓柱電池：使用上更安全，在充電時(shí)間，瞬間功率擁有更好的用戶體驗(yàn)，更寬的使用溫度區(qū)間（可以實(shí)現(xiàn)零下10度充電，零下20度放電），足夠長(zhǎng)的使用壽命，是針對(duì)電動(dòng)二輪車非常有效的解決方案。

2021年是國(guó)家“十四五”規(guī)劃的開(kāi)局之年，在圍繞實(shí)施碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的背景下，兩輪車作為綠色環(huán)保的產(chǎn)品，車企及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)積極探索，助力碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)。

鋰電池作為電動(dòng)兩輪車關(guān)鍵零部件，億緯鋰能將持續(xù)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，充分發(fā)揮億緯鋰能大圓柱磷酸鐵鋰電池方案的優(yōu)勢(shì)特性，進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

除了億緯鋰能，特斯拉更早開(kāi)始“無(wú)極耳”技術(shù)

特斯拉作為車企最初在電池技術(shù)積累較少，只是通過(guò)對(duì)外采購(gòu)電池或者合資共建方式保障電池供應(yīng)。從18650到21700，特斯拉一直都在堅(jiān)持通過(guò)“大圓柱”提升電池能量密度、降低電池成本的策略。然而，無(wú)論基于電池安全性亦或其他問(wèn)題，特斯拉電池核心供應(yīng)商松下與LG化學(xué)遲遲未能突破21700以上的“大圓柱”。

2017年，特斯拉引入JeffDahn研究團(tuán)隊(duì)后開(kāi)始全方位從技術(shù)、生產(chǎn)工藝布局鋰電池領(lǐng)域，2020年1月宣布自建1條電池試驗(yàn)線，2020年5月正式披露“無(wú)極耳”電池專利，其核心設(shè)計(jì)理念是通過(guò)正負(fù)極集流體與蓋板/殼體直接連接，成倍增大電流傳導(dǎo)面積、縮短電流傳導(dǎo)距離，從而大幅降低電池內(nèi)阻，減少發(fā)熱量延長(zhǎng)電池壽命，并提高充放電峰值功率；并通過(guò)優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)件、簡(jiǎn)化電池生產(chǎn)工藝流程等，提升電池標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)能力、降低電池成本。

正是這項(xiàng)“比聽(tīng)起來(lái)更加重要”的無(wú)極耳技術(shù)，幫助特斯拉快速突破圓柱電池的尺寸限制，并帶來(lái)內(nèi)阻大幅減小5-20倍、成本大幅降低至100美元（約合人民幣676元）/度等顛覆式成果。然而，“無(wú)極耳”電池，“極耳”究竟去哪了？

什么是極耳，“無(wú)極耳”的極耳去哪了？

極耳是從電池正負(fù)極集流體中引出了的金屬導(dǎo)電體，與電池殼體（圓柱/方形）或者與外部模組結(jié)構(gòu)件（軟包）進(jìn)行連接，電流必須流經(jīng)極耳才能與電池外部連接。根據(jù)極耳數(shù)量、面積差異極耳可以分為單極耳、雙極耳、多極耳以及全極耳等類型，18650或21700電池體積較小，多采用單極耳方式，極耳細(xì)長(zhǎng)不利于電流傳導(dǎo)，電池充放電時(shí)極易導(dǎo)致極耳和極耳連接處局部熱量過(guò)大，成為影響電池安全的關(guān)鍵瓶頸。

根據(jù)特斯拉“無(wú)極耳”專利分析，極耳與集流體不成比例的導(dǎo)電面積，以及獨(dú)立、長(zhǎng)條形的極耳設(shè)計(jì)是當(dāng)前電池的局限性，“當(dāng)電流必須一直沿著陰極或陽(yáng)極流到極耳并流出電池單元時(shí)，電阻也會(huì)隨著距離的增加而相應(yīng)提高。此外，由于極耳是額外的零件，因此增加了成本并帶來(lái)了制造難度?！?/p>

特斯拉“無(wú)極耳”專利描述了至少一個(gè)電極為無(wú)極耳的電池裝置，及其制作方法?！盁o(wú)極耳”電極一端通過(guò)涂覆導(dǎo)電材料，直接與殼體或?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)的蓋板進(jìn)行連接，電流直接在電極集流體、蓋板、殼體之間進(jìn)行傳導(dǎo)，傳導(dǎo)面積大、距離短，特斯拉為此設(shè)計(jì)了多種規(guī)格的蓋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

詳細(xì)分析特斯拉“無(wú)極耳”卷芯結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)：

（1）“無(wú)極耳”卷芯下端一極：集流體末端留白未涂覆正/負(fù)極材料，該處集流體部分應(yīng)統(tǒng)統(tǒng)理解為廣義的極耳，國(guó)內(nèi)方形電池生產(chǎn)過(guò)程中也多采用直接切割集流體作為極耳與殼體進(jìn)行連接，特斯拉“無(wú)極耳”設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是極耳傳導(dǎo)面積與集流體完全一致，甚至通過(guò)蓋板多樣化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使極耳接觸面積、傳導(dǎo)面積大于集流體傳導(dǎo)面積。

（2）“無(wú)極耳”卷芯上端一極：若僅采用一個(gè)電極無(wú)極耳方案，上端仍與18650、21700卷芯設(shè)計(jì)一樣，通過(guò)一個(gè)導(dǎo)電極耳與外部進(jìn)行連接。按專利分析，僅一端進(jìn)行無(wú)極耳連接就可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻減小5倍效果。

國(guó)內(nèi)有專家評(píng)論，特斯拉“餅干盒”與近期出現(xiàn)的國(guó)內(nèi)某超巨的細(xì)長(zhǎng)型圓柱電池整體設(shè)計(jì)理念基本一致。特斯拉“無(wú)極耳”電池也并非真的沒(méi)有極耳，而是通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接利用整個(gè)集流體尾部作為極耳，并通過(guò)蓋板（國(guó)內(nèi)稱“集流盤(pán)”）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增大極耳傳導(dǎo)面積及其連接處的連接面積、縮短極耳傳導(dǎo)距離。因此，“無(wú)極耳”實(shí)質(zhì)與國(guó)內(nèi)圓柱全極耳電池的設(shè)計(jì)理念基本一致，都是通過(guò)集流體與電池殼體或集流盤(pán)的全面積、直接接觸式連接，從而達(dá)到大幅降低電池內(nèi)阻的效果，只是“全極耳”的連接形式更為多樣化，從某種意義上說(shuō)特斯拉“無(wú)極耳”可以理解為一種特定形式的“全極耳”。

全極耳，中國(guó)圓柱全極耳電池發(fā)展

國(guó)內(nèi)圓柱全極耳鋰離子電池最早在2003年開(kāi)始萌芽，出現(xiàn)了正負(fù)極片單邊留白、錯(cuò)位卷繞后形成極耳然后焊接在導(dǎo)電集流盤(pán)邊緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但由于極耳形態(tài)不規(guī)則，電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，未能轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。2009年國(guó)內(nèi)開(kāi)始有電池企業(yè)與裝備企業(yè)共同投入圓柱全極耳研究，并真正形成了圓柱全極耳初始產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成了圓柱全極耳軟連接與硬連接兩種主流的連接形式，也有一端采用軟連接一端采用硬連接的結(jié)合形式；其中軟連接方式是匯集電流的集流盤(pán)帶有一段寬而短的極耳連接殼體，硬連接方式多通過(guò)集流盤(pán)直接與殼體進(jìn)行物理接觸或機(jī)械連接，硬連接方式多屬于“無(wú)極耳”連接。

從規(guī)格和工藝來(lái)看，圓柱全極耳電池主要包括：

（1）外殼材質(zhì)：鋼殼，多應(yīng)用于三元電池；鋁殼，多應(yīng)用于磷酸鐵鋰、錳酸鋰等電池。

（2）封裝工藝：機(jī)械滾槽與卷邊封口，多應(yīng)用于10AH以下電池；激光焊接，各類電池均有應(yīng)用。

（3）殼體帶電與結(jié)構(gòu)形式：外殼帶電，主要包括平底+凸帽、平底+平帽、平底+螺母等形式；外殼不帶電，主要包括兩端螺母、兩端螺柱、兩端平帽等形式。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)全極耳圓柱電池或無(wú)極耳圓柱電池專利主要自2006年開(kāi)始出現(xiàn)，其中主要以全極耳專利為主、少量無(wú)極耳專利，兩者專利保護(hù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)理念基本一致。從專利分布來(lái)看，國(guó)軒高科、格力電器、安靠電源、銀隆新能源及裝備企業(yè)逸飛激光等圓柱全極耳/無(wú)極耳專利申報(bào)數(shù)量較為靠前，寧德時(shí)代近期也有相關(guān)專利申報(bào)。

據(jù)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2019中國(guó)市場(chǎng)圓柱動(dòng)力電池裝機(jī)電量約4.13GWh，占比6.65%，以18650、21700為主的圓柱電池裝機(jī)量大幅下滑41%，但是主打32135圓柱全極耳電池的國(guó)軒高科裝機(jī)電量約1201.93MWh，同比增長(zhǎng)60.55%，由2018年的排名第3上升至2019年第1。

行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2020年上半年兩輪車圓柱電池價(jià)格已接近0.4元~0.5元/Wh的目標(biāo)價(jià)。國(guó)內(nèi)排名靠前的動(dòng)力電池企業(yè)已有多家開(kāi)始布局圓柱全極耳電池，力神電池、比克電池、遠(yuǎn)東電池、天能、鵬輝能源等均已相繼獲得兩輪車圓柱電池訂單，寧德時(shí)代也成立了圓柱電池團(tuán)隊(duì)，并規(guī)劃了多條圓柱產(chǎn)線大舉進(jìn)入共享兩輪車市場(chǎng)。億緯鋰能官微，電池中國(guó)網(wǎng)