2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书

2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书本报告编写人员名单《2025年中国大圆柱电池产业发展白皮书》由中国化学与物理I 1 1 2 2 3 4 5 5 6 6 7 8 8 8 20 20 22 24 26 26 27 28 30 39 41 42 43 44 45 45 48 60 60 63 64 64 68 68 69 69 69 69 70 71 71 74 2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—1—一、行业概述（一）大圆柱电池的定义颈—2—（二）大圆柱电池的分类大圆柱电池的尺寸命名一般遵循“直径（单尺寸系列代表型号核心特点应用方向32系32135、32140直径32mm，单体容量较小（约8-15Ah），能量密度200-230Wh/kg，成本低、倍率性能优两轮车、电动工具、便携式40系40135、40140直径40mm，容量15-25Ah，能量密度220-250Wh/kg，平衡成本与性能三轮车、共享换电、中小功率储能46系46135直径46mm，容量25-50Ah，能量密度280-350Wh/kg，支持全极耳、干法电极技术新能源汽车（特斯拉、宝马等）、户用储能60系及以上60130、66系直径≥60mm，容量50Ah+，能量密度300-320Wh/kg，适配高容量高端乘用车、电动航空、工商业储能2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—3—度可达280-350Wh/kg，是当前大圆柱电池的主流技术路线。此路线适用于高端电动汽车，能够支持4C-6C超快充，以满足长续航里程的需求。能量密度通常处于200-250Wh/kg之间。虽然其能素的掺杂，提高了电池的电压平台，进而提升了能量密度，一般可达2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—4—材料三元高镍磷酸铁锂磷酸锰铁锂钠离子核心特点高能量密度、优异的快充性能高安全性、长寿命、低成本兼顾安全与能量密资源丰富、成本低、低温性能好优势能量密度最高（通常>280Wh/kg）;低温性能好;功率性能出色，支持4C+超快充安全性最高，热稳定性好;循环寿命极长;原材料成本低，无钴镍能量密度比LFP提升约15-20%;保留了LFP的高安全性和长寿命;成本介于LFP和三元之间原材料成本极低且资源丰富;低温性能优异;安全性高（可放电至0V运输）劣势原材料成本较高;热稳定性相对较低，对安全设计挑战大能量密度相对较低;低温性能较差;电压平台低，一致性略差导电性较差，需进行纳米化和碳包覆改性;工艺更复杂，成本高于LFP能量密度最低;循环寿命目前较短;仍处于产业化初期主要应用场景高端电动汽车;高性能长续航车型轻型车辆、家用/便携储能、中低端电动汽车中高端电动汽车;高端储能;两轮车轻型电动车;低成本储能;对能量密度不敏感的备用电源一是动力电池：适用于新能源汽车、电动两轮车以及新兴的eVTOL—5—（三）大圆柱电池的核心特征质提供更多的填充空间。相较于21700型号，46系大圆柱电池的能量密2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—6—600公里）与高性能需求，如特斯拉Cybertr安全性，在户用储能、便携式电源等场景中快速渗透，2024年出货量同新兴领域：针对eVTOL、人形机器人等应用场景—7—（四）大圆柱电池的发展历程度、快充性能和安全性优势，逐渐成为锂电池品。2008年，特斯拉Roadster上市，首次将圆柱电池应用于电动汽车，2020年后，全球主流车企和电池厂商纷纷跟进布局大圆柱电池。特亿纬锂能、LG新能源等电池厂商，加速产能建设2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—8—（五）大圆柱电池产业链结构样化、高标准的要求，也推动了大圆柱电池技二、全球大圆柱行业发展现状分析（一）市场规模分析货量相对较少。2024年作为量产启动之年，大圆柱电池出货量实现了爆根据动力电池应用分会研究中心的统计数据，2024年全球圆柱电池—9—在2024年出货的大圆柱电池中，3系列占据主导地位，出货量高达具等领域。其具备的高倍率放电和轻量化优势，深（中低端车型）、户用储能以及便携式储能市场表现出色。尤其是4680能源汽车（高端/商用车型）、工商业储能以及电动航空领域，展现出巨—10—从电量方面来看，2024年全球大圆柱较上一年同期增长超过3倍。其中，3系列大圆柱电池的出货量约为主要的应用市场。其中，46系列电池在高端乘用车领域的渗透率已超过在特斯拉、宝马等汽车制造企业需求的拉动下，亿纬锂能、松下、LG新能源等企业，已启动规模化交付，大圆柱电池的市场需求速增长的趋势。预计2025年，全球大圆柱电池出货量将达到7.5亿只，—12—（资料来源：动力电池应用分会研究中心）（资料来源：动力电池应用分会研究中心）—13—借完整的产业链和庞大的市场需求，在全球市场大圆柱电池产能将超30GWh，主要服动力全球供应链（如中国江阴、沧州工厂）提供；其在2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—14—首期规划产能达30GWh，还与宁德时代、亿纬锂能建立联合研发中心。2026年投产4680电池，预计可满足50万辆电动车的需求。大众在政策层面，欧盟《电池法案》要求在2030年前，本土电池产能满足90%的欧洲需求，AutomotiveCellsCompany中，AutomotiveCellsCompany采用高能量密度NCM体系，规划年产能柱电池相关项目提供超20亿欧元资助，重点支持干法电极、无钴正极等牙利、葡萄牙等地建设海外基地，预计2025年欧洲市场大圆柱电池产能—15—匈牙利工厂规划总产能30GWh，分四期建设，总投资约99亿元。一期项匈牙利德布勒森工厂规划总产能72GWh，分两期建设。一期产能34GWh计划2027年实现量产，能量密度较现有产品提升40%。2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—16—年底先完成2.5GWh大圆柱电池的量产，后期产能将逐渐爬坡，2026年达产二期4.5GWh量产线正在筹建中，预计到2027年,该公司产能或将超过102025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—17—湖北荆门20GWh产线已量产，获一汽奔腾、宝于扩产，2025年产能将达60GWh。46系列三元大圆柱电池获宝马、大运等客户三、中国大圆柱行业发展现状分析（一）政策环境分析业发展规划（2021-2035年）》中提出，要突破关键核—18—关键环节，开展技术创新活动。例如，国家重点研发计划“新能源汽车”2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—19—年）》提出要突破关键核心技术，推动电池技术创新发展，为大圆柱电池在新能源汽车领域的应用拓展指明了方—2027年）》实现锂电池等相关领域年均营收增速达到5%以上，为2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—20—四川：《成都建设践行新发展理念的公园城市示范区行动计划（2021-2025年）》提出，提升锂电产业发展势贵州：《贵州省新能源动力电池及材料研发生产基地建设规划（二）标准体系分析—21—了电芯层级的振动、冲击、浅刺等23项测试，并增加了过充测试要求，—22—（三）市场规模分析根据动力电池应用分会研究中心的统计数据，2024年中国大圆柱电占比25%，也展现出良好的市场表现；6系列2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—23—从电量方面来看，2024年中国大圆柱电池的出货量约达24.9GWh，占比44%；4系列大圆柱电池出货量约为9.5G—24—奔驰等车厂交付产品，预计到2025年，动力电池领域的市场份额将大幅（四）产能建设情况电池产能将占全球的70%以上。亿纬锂能、宁德时代—25—多；规划产能达到30GWh的企业为远景动力，规划产能达到20GWh及（数据来源：动力电池应用分会研究中心）—26—四、核心技术趋势与创新突破（一）制造工艺突破态控制这一关键难题。在该技术的支持下，全极耳成型精度能够达到±到99.95%以上。随着全极耳无损成型工艺技术的不断发展与成熟，该行（资料来源：逸飞激光工程技术研究院）—27—（资料来源：逸飞激光工程技术研究院）法电极工艺，需借助大量溶剂（如N-甲基吡咯烷酮，NMP）来溶解粘结—28—好还能够将焊点热影响区内的温升控制在80℃以内，实现全极导电结构的—29—（资料来源：逸飞激光工程技术研究院）—30—（资料来源：逸飞激光工程技术研究院）（二）材料体系创新高镍三元材料（NCM/NCA）持续迭代：高镍化（Ni90+）2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—31—通过引入锰元素提升电压平台（~4.1Vvs.LFP的~3.4V），理论能量密度—32—材料，则为全固态电池的商业化铺平道路。未来，随着材料基因组计划、硅基材料（硅碳、硅氧）商业化提速：硅凭借其超高理论比容量），孔结构设计、碳包覆等手段，缓解硅在充放电过程中，巨大的体积膨胀当前目标是将硅含量提升至10%-20%，实现负极材料比容量达到—33—），二次颗粒设计优化：开发具有各向同性或特定取向的球形/类球形二快充专用电解液/添加剂匹配：负极材料的性能发挥，高度依赖电解布及潜在的热管理优势，为未来固态/半固态电池集成锂金属负极提供了—34—的储能或轻型动力场景具备潜力。其无序结构有利于钠离子的快速嵌入/通过引入新型锂盐（如LiFSI替代传统LiPF6），提升热稳定性与离子迁移数；采用功能化添加剂（如含硫/硼类成膜剂、FEC等），在正负极表物（如LLZO）、硫化物（如LPS）及聚合物体系，需解决界面接触（如正极/电解质固固接触阻抗）、离子传导率（室温下>10^-3S/cm）及规模化制备难题。半固态电解质（如凝胶态+少量液态）作为过渡方—35—宽温域电解液开发：针对极端环境（如-30℃低温启动、60℃高温循环）需求，通过溶剂体系调控（如低粘度溶剂+高介电常数溶剂如，采用碳酸乙烯酯（EC）+氟代碳酸乙烯酯（FEC）+低粘度链状碳酸酯（如DMC）的复合溶剂，配合低温型锂盐（如LiDFOB），可显著提升-20℃以下离子传导率；高温场景下，通过引入磷酸酯类阻燃剂和正极局部高浓电解液（LHCE）技术：通过提高局部锂盐浓度（如分（如LiF）的SEI/CEI膜，显著提升高电压稳定性（兼容4.5V+正极）目前，国内宁德时代、亿纬锂能等企业，通过电解液配方优化（如LiFSI应用）和局部高浓技术，显著提升了高电压三元电—36—械强度。例如，采用聚乙烯（PE）与聚丙烯（PP）复合基膜，结合湿法双向拉伸技术，可在厚度减薄30%的情况下，保持穿刺强度≥300gf，满功能化涂层技术：针对硅基负极体积膨胀（>300%）导致的隔膜-电基膜表面涂覆聚偏氟乙烯（PVDF）或丙烯酸酯类粘结性涂层，可增强隔—37—），国内中材科技、沧州明珠等企业，通过薄型化（8μm基膜）与功能化涂密度>40mg/cm²)及硅基负极膨胀），向更薄(≤4.5μm）且高强度方向突破。通过采用高纯电解铜（纯度>99.95%）结合微合金化技术（如添加微量Ag、Zr），可在厚度减薄使晶粒尺寸细化至100nm以下，显著提升延展性（断裂伸长率>5%），），—38—国内诺德股份推出的6μm复合铜箔（2μm铜+2μmPI+2μm铜），在碳负极的界面阻抗降低30%，使电芯重量减轻5%-8%，能量密度提升功能化涂层技术：针对高镍正极（NCM811）在高电压（>4.3V）下），现能量密度突破330Wh/kg；国内宁德时代通过复合箔材随着固态电解质技术发展，箔材可能向“集流体-电解质一体化”方向演—39—（资料来源：公开资料、企业调研，动力电池应用分会研究中心整理）墨（KS-6）的理想导电剂。然而，其易团聚的特性，导致实际导电网络基苯磺酸钠（SDBS）修饰的单壁碳管，在NMP溶剂中的分散稳定性可2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—40—高电压正极适配性优化：在高镍三元（NCM811/NCA）或富锂锰基正极体系中，单壁碳管需耐受高电压（>4.3V）下的氧化环境。通过氮掺持电极完整性。研究表明，添加1%-2%质量分数的单壁碳管，可使硅碳2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—41—需通过球磨或气流粉碎处理降低管径（<5nm），提升与干粉体系的混合均匀性。同时，开发单壁碳管/石墨烯复合导电剂，可兼顾高导电性（电导率>1000S/cm）与机械柔韧性，单壁碳管纯化（金属杂质<50ppm）和表面功能化技术，实现了导电剂在电-应力缓冲”多功能方向演进，通过与聚合物电解质复合，构建兼具离—42—的全极耳焊接工艺，壳体顶部设计需预留足够的焊接空间（如直径扩大），密封与耐腐蚀性能提升：大圆柱电池在高温高湿环境（如85℃重量减轻15%的同时，抗冲击性能提升20%。随着固态电池技术发展，—43—包体积利用率提升至60%以上，续航里程增加14%；国内比亚迪刀片电池结合4680电芯特性，研发出“叠片-卷绕复合模组”，实现“无模组”增强电池包整体刚度，减少振动对电芯的损伤。国内宁德时代推出的底盘（CTC，CelltoChassis），），—44—），撞时电池包变形量减少40%；同时，在电芯间填充气凝胶（导热系数），—45—五、产业链上下游分析与布局进展（一）上游核心材料—46—），显（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）备受关注。德方纳米率先布局LMFP材料，通过改进合成工艺提升其电2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—47—计的千吨级大产线预计2025年上半年试生产，二期年产4规划50万吨磷酸盐系正极材料产能，其中芜湖5万吨磷酸锂项目年产8万吨产线设备安装调试正在有序推进中，预计锂厦门钨业旗下厦钨新能聚焦高镍三元材料研发2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—48—YN-9（大容量储能）等高压实磷酸铁锂，客料（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）—49—池带来20%-50%的能量密度提升。但它面临的核心挑战是，在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀（可达300%），这会破坏电极结构，导致电2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—50—低限（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）目先导采用“纳米硅碳复合+碳包覆”技术，使硅碳负极的比容量达到—51—（>500m²/g）的硬碳材料，其首次效率为88%，可在低温环境下稳定运已建成产能0.5万吨，在建产能4.5万吨。料产能约50万吨/年，其中人造石墨负极产能占比较高。2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—52—成人造SEI膜硅碳负极（C1-SSC通过多孔碳基体框架设极），），昌）科技有限公司年产2000吨硅碳负极新材料项目正式开能量密度较传统石墨提升20%-30%，适配大圆柱电池高能量司四川物科金硅现有产能：氧化亚硅前驱体800吨/年、预锂—53—箔厚度可达到3微米。规划0.7万吨金属锂负极。收、金属锂负极及锂基合金负极材料等。重庆基地现有600（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）的考量。如电解液的物理状态、溶剂体系、EC、PC）具有较高的介电常数，有助于是当前商业化电解液的主流锂盐。但其对水分敏感、热稳定性较差（约2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—54—成膜添加剂（如VC）对于保证电池，尤其是石墨负极或硅碳负极电环状碳酸酯（EC、PC）搭配链状碳酸酯（DMC、LiFSI拥有更高的电导率、化学稳定性和热稳定性，能显著提反应形成稳定、致密的SEI膜，能有效减少充放电过程中电解剂（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）—55—能约86万吨/年，六氟磷酸锂折固约11万吨/年，2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—56—宽温域长循环技术，合计产能32万吨/年，规划印尼工解液添加剂产能487.5吨/年。池首次库仑效率低的问题，现有电解液产能25.5万吨/液（含LiFSI+LiPO抑制高镍材料氧化，适配4680电池高能量（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）—57—在大圆柱电池中得到了广泛应用。其中，PE隔膜在低温环境下能保持较2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—58—（资料来源：公开资料、企业调研，动力电池应用分会研究中心整理）方面，企业还在探索新型隔膜材料，如陶瓷涂层隔膜、聚酰亚胺隔膜等，—59—（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）接口等重要功能，其密封性能直接关系到电池—60—优化产品结构及扩产，积极抢占市场份额。金杨股份与震裕科技预计到2025年收入和竞争力将显著提升，而科达利和斯莱克已在技术和量产上专注于锂电池结构件研发生产，产品覆盖圆柱、方形电全球领先的锂电池结构件供应商，产品覆盖圆柱、方形、专注于精密冲压模具和结构件生产，圆柱电池结构件技（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）（二）大圆柱电池设备分切、卷绕/叠片）、中段工序（包含电芯装配、入壳、焊接、注液、密），—61—的工艺要求。与传统圆柱电池相比，大圆柱电池的生产在以下几个环节—62——63—机已完成设计生产，进入工艺实验阶段，为大圆柱电池极耳2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—64—作为国内最早投入全极耳电池制造工艺研发的企业，覆极耳成形、集流盘焊接、激光与机械封口等工艺，推（资料来源：公开资料、企业调研、企业官网及公众号等，动力电池应用分会研究中心整理）（三）下游应用场景全球新能源汽车市场进入高速发展阶段，预计2025年全球新能源汽善；宝马i4、iX等车型也计划采用大圆柱电池，以满足消费者对长续航—65—与LG新能源签署8GWh大圆柱电池中创新航的8.5kWh大圆柱电池 —启源A05亿纬锂能4695大圆柱电池大规模接入电网，储能市场需求呈爆发式增长。预计2025年，全球新型2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—66—大型电网储能工商业储能模块化设计，空间利用率高，安全标准严功率型应用超高功率输出，满足快速响应场景，如数便携式电源2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—67—在未来1-2年内推出搭载大圆柱电池的新款车型。预计到2027年，大圆—68—虽然目前该领域市场规模相对较小，但预计未来五年内将以每年六、行业发展的关键驱动与制约因素（一）驱动因素能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，明确支—69—（二）挑战与风险大圆柱电池所采用的高镍正极、硅碳负极、双氟磺酰亚锂（LiFSI）高。以硅碳负极材料为例，其价格约为传统石墨负极—70—系统设计方面的灵活性，已然形成了强大的市场惯性。数据显示，2025新电池技术的竞争：能量密度更高的半固态/固态电池，正逐步迈向这一情况致使设备兼容性欠佳，换型成本居高不下。例如，4680电池与2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—71—七、未来展望与发展建议（一）市场规模预测有望实现大幅增长。动力电池应用分会研究中心预测，到2030年，全球圆柱电池的出货量将达300亿只。其中，大圆柱电池的出货量将达54.02025-2030年期间的复合增长率预计量为304.8GWh，主要以4系列大圆柱电池为主；储能领域出货电量为（数据来源：动力电池应用分会研究中心）—72—（数据来源：动力电池应用分会研究中心）量正逐年稳步攀升。据动力电池应用分会研究中心预测，到2030年，中柱出货量的55.2%，在国内圆柱电池中的渗透率达20%。出货电量达—73—132.2GWh，占比为53.9%；新能源汽车动力电池领域的出货电量为2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—74—（二）行业发展建议—75—八、结束语可持续的发展。预计到2030年，大圆柱电池将成为新能源产业的重要支2025年中国大圆柱电池行业发展白皮书—76—九、附件：圆柱全极耳电芯装配线核心专机介绍主要设备介绍全极耳揉平设备适用于圆柱全极耳电池极芯端面的全自动揉平，短路测试及极芯长度测量等工序，具有揉平深度动态精准