日前，我们更新了一篇关于电机发展的文章，很多朋友在评论中表示想了解宝马新一代iX3使用的大圆柱电池。恰好我近期购入了一款充电宝，发现它内置的正是亿纬锂能的“车规级”21700电芯。这种21700的命名是否让你觉得耳熟？特斯拉曾广泛使用这种元素作为圆柱电池的代表。时间过去几年，电芯的尺寸从2170升级到了4680，而宝马iX3上使用的则是4695。那么，电芯尺寸为何愈发庞大？大圆柱电池有哪些优势？今天我们就来深入探讨一下。

首先，大圆柱电池这个概念自然而然地体现了电芯的基本外形。我们常见的18650、2170、4680数字代表的则是这些圆柱电芯的具体尺寸。18650的尺寸是18×65mm，2170是21×70mm，而4680则为46×80mm。因此，大圆柱电池，并不单指4680，4680只是其中一个较为知名的品类。那么，为何越来越多的电池制造商趋向于扩大电芯尺寸呢？原因很简单，电芯尺寸越大，每个电芯所能存储的电量就越多，从而整车所需的电芯数量也能显著减少。电芯减少后，连接件、焊接点、采样线路等也随之减少，这使得电池包的设计变得更加简化与轻捷。

但是，电芯的扩展也带来了新的挑战。首先，电芯内中心与外壳之间的热量传导距离增加，导致散热变得更加复杂；其次，在卷绕的极片中，电流流动的距离变远，伴随内阻上升，这对快速充电和大功率输出造成不利影响。因此，伴随大圆柱电池的出现，一种名为“全极耳”的设计应运而生。相较于传统设计，电流不再仅由几个“小耳朵”出入，而是全圈边缘均能作为电流进出，极大缩短了电流的通路。

因此，大圆柱电池不仅仅是简单地将电池尺寸增大，而是需要在内部布局、生产工艺等各个环节进行全方位的优化与升级，随之而来的不仅是成本的增长，还有良品率的不稳定，这也是导致其量产困难的关键因素。那么，宝马的这款电池究竟有什么特别之处呢？

提到宝马新一代iX3，其电池包的容量达到了113.4kWh，采用800V的电气架构，充电时从10%提升到80%最快仅需21分钟，并且顶配车型的CLTC续航超过900公里。与上一代方形电池相比，整体体积能量密度提升了20%，充电速度也提升了30%。虽然将这些数据放置在新兴品牌的换代车型中，并未能引起特别大的关注，但宝马首个实现大圆柱电池的量产上车，却是实实在在的成就。值得注意的是，早在2020年，特斯拉在电池日上就已畅谈4680大圆柱电池的愿景，但经过六年时间，直至今年初才在德克萨斯州的工厂完成量产，而其唯一装车的车型也仅限于美国生产的部分Model Y，其他地区的车型还在等待中。这一状况的主要原因，一方面是新干法电极工艺的良率无法上升，另一方面则是全极耳焊点的数量远超2170，要求精度极高。

反观宝马则采取了不同的途径，以另一种思路解决这些难题。宝马并未直接采用干法电极，而是将精力投放在材料的优化上：高镍正极与掺硅负极搭配，减少50%的钴用量和20%的石墨，主要通过化学体系提升能量密度。圆柱钢壳正好能够抑制硅的膨胀，因此在这方面，大圆柱电池较方形电池更具优势。在成组设计上，宝马采用无模组的CTP方案，将近千颗电芯直接铺设在底盘中，使得电池包本身成为车身结构一部分，从而节约了模组所需的重量和空间。能够稳定大量生产大圆柱电池，正是宝马全新iX3受到广泛关注的原因之一。

当然，使用大圆柱电池的效果也显而易见。宝马曾进行续航测试，结果显示一台iX3 50L车型在未充电的情况下行驶达1030.2公里，抵达目的地后剩余电量为5%，其平均能耗仅为9.8kWh/100km，实测续航达成率高达112.1%，无疑证明了其卓越性能。

然而，让人疑惑的是，为什么国内车企在这几年里相对较少采用这种电池呢？答案其实很简单。因为国内车企面临的实际问题与宝马并不完全一致。大圆柱电池最为适合的，主要是高能量密度、长续航及高倍率充电等需求。然而这两年国内市场竞争更多围绕成本、快充、安全性以及电池在不同车型间的适用性展开，这也正是方形电池的最大优势所在。方形电池的尺寸和形状使其更易于根据不同车型进行调整，其已经建立了相对成熟的供应链体系。此外，国产动力电池近年来都在方形电池上不断提升性能，如麒麟电池、刀片电池及各种高倍率磷酸铁锂解决方案，均是在不更改电芯形状的前提下逐步实现的。因此，尽管宝马iX3率先采用大圆柱电池，但在其主要面向市场的入门版30L车型中，仍旧选用磷酸铁锂的方形电池。

至于未来的发展，有人会问“大圆柱之后就是固态电池吗？”其实严格来说，大圆柱电池与固态电池是两个不同的概念。前者关注的是电芯的外形，后者则涉及所用的电解质。因此，即使固态电池实现大规模应用，还是有可能继续使用方形电池。