[汽車之家 技術] 這本來是一篇很乏味的技術科普文章，我們也思考過大家是否會對這些技術細節感興趣。但我相信肯定有人會對電池為何非要做成三種形狀存在興趣。同時未來在新能源汽車的技術發展上，如何能從電池上找到突破口，在這期內容中你都能找到答案。
動力電池與儲能電池是目前電池技術應用的兩大場景，儲能電池對應著太陽能等設備，動力電池則對應著新能源汽車。而曾經以日韓企業為首的電池技術企業，很早以前就將動力電池的封裝種類歸為了三大形式：圓柱形、方形以及軟包，直觀上它們的不同點只在于形狀上，但同時它們在技術開發和應用角度上也有著不同，那么小小的電池會因為形狀不同而發生怎樣的區別？這就是我們本期的主要內容。
日本SONY公司在1992年發明了18650鋰電池，其也成為目前最常見的圓柱形電池設計，例如5號、7號堿性電池都是采用這種形狀設計。而在之后的時間里，由于電池的應用場景變多，以三星SDI為首的方形電池和LG華為為首的軟包電池設計也進入市場，目前三類技術也均在新能源汽車產品中進行應用。
對于在新能源汽車，三類電池目前市場格局也比較穩定，沒有最好只有更好，不同國家不同車企對于三類電池技術的認可度也不同。我在不久前參加了一場軟包電池的技術培訓，所以也想在今天的內容中和大家聊聊，反饋到我們實際應用層面，這三類不同形狀的電池到底有何區別。
● 變標不變本，形狀無論如何變也要遵循基本原理
因為制造封裝的方式不同，三類電池在形狀上有明顯的區別。但與電池本身的工作原理不存在影響，制造方式主要針對的是不同的工況標準，設備應用以及更多樣性的舉一個不是很嚴謹的例子，就像是蛋糕被做成了不同的形狀，但原料烘焙發酵的原理都是一樣的。
『方形電池鋰離子運動示意』
上面兩張圖表達鋰電池本身的工作原理。簡單來講，鋰離子在電解液中由負極到正極，完成一次放電，再由正極回到負極，完成一次充電。所以三種不同形狀的電池設計，都會遵守電池本身的技術原理，但由于形狀的不同，在制造成型上分成了卷繞和疊加兩種不同的工藝。
◆ 圓柱形電池
所有三種形狀的電池將通過圓柱卷繞、方形卷繞以及方形疊加最終變成了圓柱、方形以及軟包電池。但目前在制造標準上只有圓柱形電池擁有一致性，例如我們熟知的圓柱形電池，分為了14650、18650、21700等型號，很多人都認為這是一種電池類型，但其只是代表了圓柱形電池的尺寸標準。以18650型為例，其是目前最為成熟的圓柱形電池標準，而21700型正在通過不斷的技術進步，有可能在接下來取代18650型成新能源汽車的首選圓柱形電池產品。
◆ 方形電池
而方形電池的可塑性會更強一些，可以根據搭載產品的具體需求而進行定制化的設計。所以導致了大小不一，目前無論制造工藝或者應用標準，并沒有圓柱形電池那樣清晰的標準劃分。但也正因為其靈活性高，曾經長時間的應用在早期的新能源汽車中，車企可以根據車型需求而對方形電池尺寸進行定制化設計，而不用受到圓柱形電池標準的限制。方形電池也曾經被認為是最適合新能源汽車應用的電池設計。目前方形電池在很多車型上都采用了，比如寶馬的i系列車型，榮威ERX5，蔚來的ES8以及未來將上市的車和家的增程式SUV。
〖左為榮威ERX5 右為蔚來ES8〗
〖右側偽裝車為車和家將上市的SUV〗
◆ 方軟包電池
軟包電池則因為采用了疊加的制造方式，所以追求的是更加纖薄的體積，在同容量密度下重量也是最輕的。同樣，軟包電池也可以根據應用需求進行定制，小到我們手機電池的大小，大到應用在新能源汽車上。軟包電池也一直被業內作為移動設備上的首選，但在汽車應用上，也因為其體積的可控性同樣被汽車品牌所看重，尤其針對插電式混合動力車，在兼顧整車布局和重量時，軟包電池體積優勢更加明顯。目前通用旗下別克的VELITE 5/VELITE 5、凱迪拉克CT6插電、XT5混動版車型、日產的軒逸純電都采用的是軟包電池。
【軒逸·純電補貼后預售16.6萬】
點評：三類電池設計各自以“換湯不換藥”的方式在市場中分得一席之地，從設計的角度上三者沒有絕對的好與壞。但最為成熟的圓柱形電池因為擁有了固定的全球標準，從制造到應用上，整套流程的嚴謹性會更高，電池企業根據標準造電池，而車企也根據標準來設計應用，擁有很強的一致性。中國在方形電池技術上曾試圖以歐洲地區的VDA標準作為模板，但引用的企業并不多，最早選擇使用方形電池的車企，也在逐漸更換為圓柱形電池，就是為了確保產品安全標準的一致性。
方形以及軟包電池的突出優勢就是可定制化，也因此出現了標準不一、工藝不一，車企與電池供應商必須在設計與工藝要求上達成嚴格一致，顯然對雙方都有了更高的研發成本付出。目前車企對于這三類電池都有自己的喜好和看法，會選擇自己更認可的類型而進行產品研發，畢竟用戶關心的是車輛續航表現以及更好的配重與布局，不存在對電池形狀的喜好。下面我們再來聊聊，在不同形狀下，三種電池設計在能量密度以及安全性上，各自又有什么樣的優勢呢？
