方形锂电池(Square lithium battery)是一款电池，锂离子电池按外形分为方形锂电池(如常用的手机电池电芯)、柱形锂电池(如18650、18500等)和扣式锂电池;锂电池按外包材料分为铝壳锂电池、钢壳锂电池、软包电池;按正极材料分为钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、锂聚合物。

在2011年,松下申请了方形锂电池单体的专利,其是在封口板设置低强度部来进行吸能的。由此也可以看出,方形锂电池是松下以后的研发方向。增加强度这个技术路线从电池类型来看,主要分为3个阶段:第一阶段为2000年以前,第二阶段为2000-2010年,第三个阶段为2010年以后。其中第一阶段的电池类型为镍氢电池,相应的技术路线为对镍氢电池组壳体的端子的加强和对极柱的加强。随着锂离子电池逐渐成为行业的专利申请热点,松下第二阶段的电池类型主要是涉及“18650”型锂离子电池的壳体的研究。在这个阶段,相应的技术路线为锂离子电池单体壳体加强以及锂离子电池组的端板加强。松下在第三阶段的电池类型涉及方形单体电池,其技术路线涉及方形单体电池端子加强。方形锂电池可能是松下以后的研发方向。

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方形、圆柱、软包是主流的动力电池三大封装方式。圆柱电池：通常将正负极与隔膜被卷 绕到负极柱上，以钢壳或铝壳进行封装，之后注入电解液，再封口;方形电池：通常使用 卷绕或者叠片制造，是目前市场占比最高的产品结构;软包电池：通常采用铝塑膜包装， 即在液态锂离子电池套上一层聚合物外壳。常使用卷绕或者叠片制造。目前圆柱卷绕应用 的车型有 Tesla Model 3 等;方形卷绕应用的车型有大众 ID4 等;方形叠片应用的车型有比 亚迪 汉等;软包卷绕应用的车型有奔驰 EQC 等;软包叠片应用的车型有通用 VELITE 6 等。

三种封装形式的电池各有优劣。圆柱单体能量密度较低，模组需要电芯较多，重量较高， 突出特点是一致性好、生产效率高和成本低;方形电池是国内的主流封装形式，能量密度较高，突出特点是成组效率为三种形式中最高，但一致性低;软包电池的性能最好，但其 在国内应用较少，主要因一致性低、铝塑膜依赖进口、成本高。

软包时代：LG 化学为集大成者。1999-2000 年：软包电池开始在汽车上试用;2007 年： AESC 将用于手机产品的软包电池做到了车规级标准;2009 年：LG 化学与现代共同推出 首款现代 Avante 以及 Forte 电动车;2010 年：搭载软包电池的纯电动车日产聆风畅销， 通用推出雪佛兰 Volt，配备 LG 软包电池;2017 年：雪佛兰 Volt 和 Bolt 突破 5 万的装机量; 2020 年：LG 软包电池配套的雷诺 Zoe、现代 Kona 等车型畅销;2021 年：雷诺集团发 布全新车型 Limo，搭载孚能科技软包电池。

方形时代：三星 SDI开启，国内宁德、比亚迪接棒发扬光大。1999 年：三星 SDI 进入电池 领域;2000 年：三星 SDI 布局动力电池;2008 年：比亚迪全球首款量产的 PHEV 在中国 上市，搭载方形铁电池;2009 年：宝马推出 Megacity，搭载三星 SDI 的方形电池;2013 年：第二代普锐斯将圆柱电池换成方形镍氢电池;2014 年：华晨宝马为中高端第一款，搭载宁德时代的方壳电池;2016 年：搭载 SDI 方形电池的宝马 i 系列在全球的热销;2020 年：比亚迪推出刀片电池，首次用在比亚迪汉EV，连续月销破万。 圆柱时代：索尼最先，松下绑定特斯拉为王。1994 年：索尼生产圆柱 18650;1997 年： 全球首辆混合动力汽车丰田普锐斯搭载松下圆柱镍氢电池;1998 年：松下 18650 圆柱电池 装配全球笔记本电脑;2008 年：松下为特斯拉独家提供 18650 圆柱锂电池。2015 年：特斯拉全球销量超过 5 万，拉动松下圆柱电池出货量达 4.5GWh;2017 年：特斯拉年销量突破 10 万辆，为松下贡献 10GWh 的圆柱电池订单;2020 年后：特斯拉 model3、modelY 为爆款，带动圆柱电池份额提升。

9月14日，据韩媒TheElec报道，LG新能源(LG Energy Solution)最近取消了方形电池的开发。今年早些时候，该公司开始对该产品是否可行进行审查，但最近得出结论：从商业角度来看，它是不可行的。同时，LG新能源专注于制造软包电池，它还生产圆柱形电池，但其用于电动汽车和储能系统的电池大多是软包电池。

根据不同的封装形式，锂离子电池被划分为圆柱电池、方形电池和软包电池。近年来，以宁德时代(300750)、比亚迪(002594)为代表的方形电池大行其道，而软包电池则不断式微。华经产业研究院的数据显示，凭借电池封装可靠度高和系统能量效率高等优点，2017年到2022年，方形电池在中国动力电池市场的份额从57.5%增长至86.4%，而软包电池从15.3%降至7.3%，圆柱电池从27.2%降至6.2%。

虽然圆柱电池市占率也在大幅下滑，但是随着特斯拉(TSLA)4680大圆柱电池的发布，声势也在不断壮大。在这样的大趋势下，孚能科技是国内前十动力电池生产商中，唯一一家仍在坚守三元软包路线的企业。

在王瑀接受此次采访前，孚能科技推出了过去4年的研究成果——动力电池解决方案SPS(Super Pouch Solution)，再次把在国内被边缘化的软包电池带入了大众视野。

作为动力电池的全新解决方案，孚能科技方面称，SPS并非只是系统结构设计创新，而是集大软包电芯、大软包电池系统、大软包电池制造和直接回收四大创新技术于一体。

在主要指标方面，采用大软包电芯卧式布置设计的孚能科技SPS，能使电池系统部件减少50%，材料成本降低33%，体积利用率提升至75%。这样的体积利用率比方形的宁德时代麒麟电池高出3个百分点，比4680圆柱电池高出12个百分点。除此之外，SPS与4680电池相比，拥有后者3倍循环寿命，导热效率也提升了60%。

单从指标上看，孚能电池SPS并不弱于“大厂之作”，但相比圆柱和方形电池，软包电池工艺更为复杂，设备需要重新开发，这也导致软包电池产能提升较慢，生产成本较高。

即便如此，王瑀依旧认为，软包叠片是最适合未来发展趋势和产品需求的技术路线，他在采访中指出，从第一性原则分析，一款电池可以满足未来汽车的要求，首先要做到可控，要确保所有的极片在使用过程当中理想化地放在一起，而这样的要求只有软包电池能保证。

据悉，方形电池是把材料放在金属罐里，是圆柱形电池的替代版本。三星 SDI、宁德时代和比亚迪都制造这种类型的电池，Northvolt Toshiba、Morrow Batteries、Verkor、Britishvolt 和 Automotive Cell Company 也生产方形电池。

目前 LG 能源解决方案公司专注于生产软包电池(pouch battery)，该公司也制造圆柱形电池，但其用于电动汽车和储能系统的电池大多是软包电池。该公司之所以开发方形电池，目的是增加其产品组合的多样性，同时也吸收该技术的优势。

关键词： 锂离子电池 技术路线 电池类型