一、為何市場選用圓柱電池？
首先從電池性能和生產(chǎn)成本的角度分析不同形狀電池的特點。
圓柱電池是最傳統(tǒng)的電池形態(tài)，它的優(yōu)點包括生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品良率高，電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣，綜合性能突出，整體成本有優(yōu)勢。其缺點也比較明顯，圓柱形電池一般采用鋼殼或鋁殼封裝，會比較重，比能量相對較低。而且安全性較差，電池循環(huán)壽命較短。而且因為體積小巧可以在很多范圍內(nèi)使用。
隨著動力電池興起，方形電池在國內(nèi)應(yīng)用普及率越來越高。相對于圓柱形電池，方形電池結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕比能量較高。由于方形可依需求定制尺寸，故市場上型號較多，工藝難以統(tǒng)一，對成本來說是個挑戰(zhàn)。
目前市場上還有軟包電池，與圓柱形及方形相比，其安全性能更高、重量更輕便、電池容量更大、內(nèi)阻更小、壽命更長，且可以依據(jù)需求定制形狀。但是軟包電池目前型號較少，開發(fā)成本較高。
二、21700與18650電池的博弈
為了提升電池系統(tǒng)能量密度和減少電芯數(shù)量、從而降低成本，無論是方形、圓柱還是軟包電池都出現(xiàn)了單體電芯尺寸擴大化的發(fā)展趨勢。比較明顯的是，當(dāng)前圓柱電池領(lǐng)域出現(xiàn)了18650向21700／26650升級的現(xiàn)象。
18650和21700是目前兩種主流型號。新型21700具有四大顯著的優(yōu)勢：
（1） 電池單體容量提升35％。以特斯拉生產(chǎn)的21700電池為例，從18650型號切換至21700型號后，電池單體電池容量可以達到3～4．8Ah，大幅提升35％。
（2）電池系統(tǒng)能量密度提升約20％。特斯拉公開數(shù)據(jù)顯示，早期使用的18650電池系統(tǒng)能量密度約250Wh／kg，后來其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)能量密度在300Wh／kg左右，21700電池的體積能量密度比原有的18650高出近20％。
（3）系統(tǒng)的成本預(yù)計下降9％左右。從特斯拉披露的電池價格信息分析，21700電池的動力鋰電池系統(tǒng)售價為170美元／Wh，而18650電池系統(tǒng)的售價為185美元／Wh。在Model3上使用21700電池后，僅電池系統(tǒng)成本就可以下降約9％。
（4）系統(tǒng)的重量預(yù)計下降10％左右。綜合前文可知，21700整體體積大于18650，隨著單體容量提升后，單體能量密度更高，所以同等能量下所需電池單體的數(shù)量可減少約1／3，在降低系統(tǒng)管理難度的同時也將減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及電氣配件的數(shù)量，這進一步降低了電池的重量。三星SDI改用一套新型21700電池之后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)相比目前的電池減少10％重量。
在保有18650型電池所具有的高可靠性和穩(wěn)定的性能的基礎(chǔ)上， 21700電池性能在各方面均比18650有較大提升。此外，相較于其他電池型號，21700從電池原材料選用、制作工藝和技術(shù)流程等方面，都和技術(shù)較成熟的18650電池相似。因此18650與21700的產(chǎn)線大部分可以兼容，部分企業(yè)比較穩(wěn)妥的辦法是在生產(chǎn)線上做文章，將生產(chǎn)線向21700和18650兼容上靠攏。一些企業(yè)的生產(chǎn)線從國外進口，但組裝上都是自己進行，因此可以投入較少的成本實現(xiàn)18650向21700的轉(zhuǎn)化。
三、21700型電池掀起行業(yè)產(chǎn)品更迭浪潮
2017年1月4日，特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電池開始量產(chǎn)，并介紹這是當(dāng)時可量產(chǎn)電池中能量密度最高且成本最低的電池。
2017年1月9日，三星SDI在松下之后適時推出了相同規(guī)格的新型電池21700。LG也表示21700電池將在2021年量產(chǎn)。由此21700掀起電池產(chǎn)品改革熱潮，國內(nèi)外企業(yè)趨之若鶩研發(fā)生產(chǎn)21700動力電池，宣告全球動力電池正式進入21700時代。
億緯鋰能：2017年6月28日，4條21700與18650兼容的、年產(chǎn)能3．5GWh的全自動化生產(chǎn)線便建成投產(chǎn)，這是國內(nèi)首條21700電池產(chǎn)線，這標(biāo)志著我國圓柱電池正式邁入21700時代。
比克電池：18650－2．75Ah動力電池電芯能量密度已經(jīng)達到240Wh／Kg，正致力于研發(fā)高能量比的21700圓柱動力電池電芯。據(jù)悉目前已具備量產(chǎn)能力，預(yù)計在2018年能實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
智慧能源：三元18650型鋰電池已有產(chǎn)能超3GWh， 2017年重點布局21700型電池，新建6條21700－5Ah的自動化生產(chǎn)線，21700總規(guī)劃規(guī)模達7GW。目前已和國內(nèi)主流新能源智能汽車企業(yè)形成配套合作關(guān)系，并持續(xù)拓展戰(zhàn)略客戶新興互聯(lián)網(wǎng)車企等。
江蘇力神：2017年7月20日宣布其21700產(chǎn)線正式投產(chǎn)，這是國內(nèi)首家為21700產(chǎn)品定制的產(chǎn)線。
猛獅科技：在詔安生產(chǎn)基地實現(xiàn)第一條18650生產(chǎn)線順利達產(chǎn)后，公司投入研發(fā)力量開發(fā)了21700型圓柱電芯。2017年8月16日，猛獅科技2GW產(chǎn)能的21700電池產(chǎn)線開始建設(shè)，預(yù)計2019年上半年全部達產(chǎn)。
業(yè)內(nèi)人士表示，21700型號只是一個起點，未來但市場應(yīng)用上會更傾向重量更輕、能量密度更高方向繼續(xù)發(fā)展，電池制造企業(yè)在此需求基礎(chǔ)上也會在成本上追求突破點，以獲得更大收益。
來源：北極星儲能網(wǎng)
