全球动力电池市场竞争风起云涌，而处于竞争中心的无疑是吸引众多头部车企角逐的全极耳大圆柱电池。松下、LG、三星等日韩知名企业，以及BIC电池、当代安培科技有限公司、亿纬锂能等国内劲旅，均正式宣布正在研发制造以4680为代表的大圆柱电池样机。
全极耳大圆柱电池以其成熟的材料体系、可靠的外形设计、创新的结构和技术，被普遍认为是“下一代电池的主流产品”、“新能源汽车普及率的突破”、“性能六角选手”。然而，车辆开发和原型验证的周期较长。对于车企来说，电池技术路线的选择决定了几年后能否在竞争中留在后面。在大规模、量产应用到来之前，全极耳大圆柱电池的性能优势，以及应用于整车时会带来的性能，是备受关注的焦点。
权威期刊验证的12分钟超级快充
缓解里程焦虑是提高新能源汽车普及率的核心，快充性能也因此成为动力电池性能的突破口。近日，发表在国际顶级能源期刊《电源杂志》上的一篇学术论文引起了业界的关注。本文首次使用了真正商业化的全极耳大圆柱电池，验证了12分钟超快充的可能性，充分展示了开发成熟的全极耳大圆柱电池的巨大潜力。值得一提的是，本文使用的电池来自国内圆柱形电池技术领先企业，在国内率先发布4680芯BIC电池。
本文作者基于真实电池的数据采集，建立了电池热-电-电化学耦合的精确数字模型，可以在-20℃到60℃的宽环境范围内匹配电池的实测数据，通过仿真计算和实验验证，探索了电池在几种条件下的最佳充电时间和热管理策略，验证了电池在20℃下11分53秒即可从10%充到80%而不发生锂析出；在零下20°C的环境下，10%-80%的快充时间可以优化到15分58秒的水平，为业界提供了12分钟内全极耳大圆柱电池超快充性能的前景。
那么全极耳大圆柱电池是如何实现如此“极致”的快充性能的呢？表面上看，锂电池的快充性能取决于创新的电芯设计和材料设计，但本质上取决于系统的能量密度，因为更短的充电时间和更高的能量密度一般是一种权衡，而要大幅提高能量密度，则需要更高的本质安全上限作为支撑，三者密不可分。
圆柱形电池的高安全性使其成为高能量和超快速充电的最佳载体。目前几种主流形式中，圆柱形电池最安全，主要由其单体和电池组的结构特点决定，单体最小，有效分散风险；独立外壳保护和独立泄压装置，多重保障；电池呈蜂窝状排列，间隙保证单体与外界有足够大的热交换面积；更重要的是，圆柱形电池的中心对称性可以有效抑制内部极片的膨胀，使电池的形状在整个生命周期内不会发生变化，这使其能够支持更高能量密度的化学体系，如高镍三元正极和硅碳负极，这些都很难应用于方形和软袋等平行极片的电池。
由于采用了圆柱形结构，通过搭载高镍阳极、硅阳极、掺杂锂等先进技术，能量密度可以大大提高。据BIC电池此前报道，其全凸耳大圆柱形电池配备镍含量90%的高镍阳极和首效86%的第三代硅基阳极，可为整车提供800公里以上的续航里程。这个数字还会随着工业化和市场化不断增加。
创新的全极耳设计插入翅膀，实现超级快速充电。
在保证高安全性和足够续航里程的基础上，全极耳电池的超快充电真正能帮助电动车体验到和燃油车一样的体验。比克的全tab技术和特斯拉的无极tab技术不同，但底层逻辑是一样的。不是在极片上焊接额外的金属片作为翼片来收集电流，而是将极片上的额外的集电器箔直接焊接到集电器板上来收集电流。通过结构件的优化设计和生产设备夹具的配合，实现了比传统圆柱形电芯更高效的工艺解决方案。经测试，全极耳的电池比同系统传统单极耳电池内阻降低70%以上，意味着极高的功率输入输出(放电)。
根据BIC电池公布的数据，在全极耳技术、先进化学体系和电池设计能力的加持下，BIC即将量产的大圆柱产品在高速服务站等应用场景下，5分钟内可实现4C以上的充电率，相当于200-300 Km续航里程，12分钟内从10%到80%，相当于520 km续航里程。这个数据也已经被前述学术论文中的实验数据所验证。
性价比兼备的Hexagon播放器
全极耳大圆柱电池的成本优势也是其备受追捧、前景看好的关键。在单体层面，华泰证券分析师凌曾在接受采访时表示，4680圆柱电池的制造成本比2170圆柱电池低17%左右，生产速度最多可提高7倍。在系统层面，全极耳的设计使得电芯热量分布均匀，对整体封装热管理的散热设计要求较低，从而有效降低整体重量，相应降低制造成本；另一方面，圆柱形电池尺寸越大，整个封装的单体数量越少，BMS也会相对简化，成本也会大大降低。如果采用CTP、CTC等创新技术，集团效率将进一步提高。此外，圆柱形电池高度标准化的结构设计，使得结构设计在平台开发和迭代中具有通用性，成本大幅降低。比如高、中、低端车载平台只能更换电池的化学系统，并相应调整BMS软件策略，而其他机械设计大多可以通用。
标签
从去年开始，松下、LG、BIC电池、当代安普科技有限公司、亿纬锂能等国内外众多动力电池厂商纷纷涌入全极耳大圆柱电池新赛道，从急于占据一席之地，从技术突破到产能布局。
市场竞争瞬息万变。站在车企的角度，布局全极耳大缸无疑是押注未来几年的重要选择。大柱汽车企业第一梯队已经进入量产前夜，商用电池优越性能的验证无疑是量产前夜的一剂强心针。可以预见，站在动力电池需求金字塔顶端的全极耳大圆柱电池将很快为全面电气化提供新的活力，前景可观。
