根据封装方式和形状不同，锂电池主要分为方形、软包和圆柱三种形态，目前方形电池是国内动力电池市场的主流产品形态。2023年国内动力电池中，方形、圆柱、软包的出货量占比分别为93.6%、3.4%、2.9%。
从结构和外观上而言，三种锂电池的内部构成要素区别不大，差异主要体现在体积、形态、封装外壳材料及安全结构件结构。圆柱和方形锂电池主要采
用金属材料作为封装外壳，软包锂电池采用铝塑膜作为封装外壳。
从性能和工艺上而言，方形电池单体容量大，成组效率高，结构简单，但存在型号繁多、一致性差、散热难度大等问题。软包电池体积小，散热性能优异，能量密度高，但存在鼓包、技术难度高、成本相对较高等问题。相较于方形和软包，圆柱电池的标准化程度高，其生产效率及一致性优势明显，而且随着圆柱电池的尺寸升级，同时适配更高能的正极和负极材料，其能量密度也将明显提高。
参照中国化学与物理电源行业协会《大圆柱磷酸铁锂电池技术规范》（T/CIAPS0037—2024）相关表述，大圆柱电池为直径大于/等于32mm的圆柱电池。目前大圆柱电池主流尺寸为46系列圆柱电池，如4680，即直径为46mm、高度为80mm的圆柱电池。目前头部厂商还有4695、46120、46105、46100、46135等多尺寸圆柱电池，以及特定场景定制尺寸产品。
1991年索尼公司发明全球首款商业化锂电池，开启锂电池商业化进程，早期圆柱电池多用于笔记本电，脑等消费类产品。
2008年，特斯拉Roadster搭载松下生产的近7000颗圆柱电池，开创电动汽车应用圆柱电池的先河。
2017年，特斯拉与松下联合推出21700圆柱电池并搭载于Model3中，该电池采用NCA+少量掺硅负极方案，单体容量较18650电池提升约50%。
2020年9月特斯拉正式发布46800大圆柱电池，该电池的电芯容量是21700电池的5倍，充电功率提高6倍，每千瓦时的成本降低约14%。续驶里程提高16%。
三、大圆柱电池技术优势
1.全极耳技术的成熟应用，提升大圆柱电池的快充性能、增强电池的热稳定性
极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，是电池充放电时的接触点。在电池工作中，电子从正极极耳流向负极极耳，其流经路径与电池内阻成正比，流经宽度与电池内阻成反比，而电池内部损耗功率与内阻的平方成正比，因此极耳接触面积越大，极耳间距越短，电池输出功率越高。
传统电池只有两个极耳，分别连接正极与负极，而4680电池实现了全极耳（直接从正极/负极上剪出极耳），从而大大增加电流通路，并缩短极耳间距，进而大幅提升电池功率。热量传输通道宽阔，大大改善散热效果，增强电池的热稳定性。
2.干电极技术简化制造工艺、降低生产成本
干电极技术优势在于：①简化工艺。省去传统湿法工艺中将具有粘合剂的溶剂与正极/负极粉末混合后，将浆料涂在集流体上干燥的环节。②降低成本。节省溶剂的原料成本与溶剂使用、蒸发、回收的设备成本。③电极性能好。粘合剂以纤维状存在使得电极活性物质与导电剂颗粒接触更为紧密，电极的导电性好容量高、充放电速度快。④兼容负极补锂工艺。干电极技术无需使用有机溶剂，因而负极补锂时可以直接使用锂粉，以此优化首效低的问题。⑤增加电池能量密度。干电池技术增加正极材料厚度，提升活跃电极材料比，使能量密度提升的同时，保证功率密度。
3.CTC(电芯集成到汽车底盘）电池结构包创新，提高空间利用率同时提升续航里程
圆柱电池壳体可提供一定的结构刚性，因而能够在受到外部冲击后更好防止形变影响电芯内部结构，与CTC设计具有更高契合度。4680大圆柱电池尺寸更大结构强度更高，采用CTC与一体化压铸技术后，其作为结构电池成为车结构的一部分，既提供能源，也用作结构起支撑作用，节省车身空间同时减少车身重量，从而提升汽车的续航里程。
4.电池正负极材料体系升级，高镍+硅，提升大圆柱电池单体能量密度
从应用材料来看，特斯拉大圆柱电池正极材料采用NCA方案，而目前大多数三元电池的正极材料采用的是NCM811高镍方案。NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料由一定比例组合而成，而NCA的正极材料是由镍钴铝构成。NCA中镍钴铝常见的配比为8:1.5:0.5，铝的含量非常少，因此可以理解它接近二元材料，以A（过渡金属）代替锰，是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性，离子掺杂可以增强材料的稳定性，提高材料的循环性能。
负极材料目前大多数电池使用的是石墨负极，实际应用上的石墨比容量达到约330-370mAh/g，已触及理论比容量372mAh/g的天花板。而硅的比容量超石墨10倍能达4200mAh/g。特斯拉在2017年搭载21700大圆柱电池时就已经引入“掺硅”技术，大约掺5%～6%的硅合金占比较小。由于4680大圆柱电池的壳体机械强度大，可充分吸收硅在充放电过程中的膨胀力，未来硅的掺杂比例或有望提升至10%，利于提升大圆柱电池的单体能量密度。
随着技术升级迭代，大圆柱电池的性能持续获得提升，应用场景正在不断拓宽，已成为电动汽车尤其是中高端车型和储能领域的重要技术路线之一。
小动力领域：大圆柱电池已应用于两轮车、三轮车、电摩等小动力领域。
储能领域：大圆柱电池在户储、应急电源、通信电源等储能市场也展现出市场潜力。户用储能领域，大圆柱电池能够满足储能系统对电池容量、成本、功率以及安全性等方面要求，因而备受青睐。
电动汽车领域：大圆柱电池拥有高能量密度、强快充能力、高安全性和较长使用寿命等显著优势潜力，成为新能源汽车动力电池的一种重要技术路线，在中高端电动汽车领域具有广阔的应用前景，适用于PHEV、增程式、纯电动等电动汽车领域。
2025年以来，特斯拉、宝马、保时捷等高端车企均有大圆柱电池上车计划。
特斯拉大圆柱电池：①自产。根据特斯拉的公开信息，得克萨斯该工厂的单条4680电池生产线产能高达25GWh。内华达超级工厂正在进行大规模扩建，计划将4680电池的年产能提升至100GWh。②LGES.2024年8月韩国梧仓工厂开始生产特斯拉4680电池单元，年产能预计为8GWh。③松下。已完成批量生产4680块电动汽车电池的准备工作。
宝马大圆柱电池：①宁德时代。2026年开始在全球为宝马“新世代”架构纯电车型供应圆柱电池。②远景动力。专为宝马供货的美国南卡罗来纳州零碳电池工厂在按计划进行，规划产能30GWh，预计2027年投产。③亿纬锂能。为配套宝马在沈阳的圆柱电池项目已经投产，规划产能40GWh，匈牙利工厂将直接配套宝马德布勒森整车厂，预计2026年建成投产。
保时捷大圆柱电池：保时捷全球正式收购德国瓦尔塔股份公司集团（VARTAAG-Group）旗下的V4Drive股份有限公司（V4DriveGmbH），品牌同步更名为V4Smart。保时捷已正式启动了V4Smart品牌电池的量产，将用于新款911GTS车型。
六、国内核心厂商进展
1.亿纬锂能：2024年6月发布Omnice11全能电池，已稳定量产。能量密度350Wh/kg，支持6C快充（10分钟补能300公里），强度超传统铝壳电池5倍。2025年配套宝马新世代iX3，沈阳基地投产，累计装车超6万台。
2.宁德时代：2025年推出新一代4680/4695电池，能量密度较初代提升15%，循环寿命达友商3倍以上，0热扩散（热电分离设计），适配400V～800V平台，预计2026年起供货宝马新世代车型，规划8条产线（12GWh）。
3.比克电池：动力级第四代全极耳4680电芯，0热扩散，通过新国标针刺测试，能量密度300Wh/kg，支持4C快充。两轮车级PRO-MAX46137电池容量30Ah，-35℃续航保持率90%，循环超2000周。
4.国轩高科：2024年5月发布4695型号“星晨电池”，能量密度285Wh/kg；支持4C快充，已实现出口供货，适配海外高端车型。
5.中创新航：2023年推出“顶流”大圆柱电池并持续迭代，能量密度300Wh/kg，支持6C快充，2025年循环次数突破3000次。产品不断拓展储能应用场景。
6.力神电池：4695电池已量产，能量密度280Wh/kg，支持4C快充。配套车型续航超800km，2025年循环寿命达2200次，量产规模实现落地。
7.远景动力：46系电芯，能量密度最高310Wh/kg，支持≥6C快充，适配400～1000V全电压平台（覆盖A-D级车型），定向泄压能防热失控，目前无锡基地产品出口美国，供宝马第六代电动平台。
8.睿恩新能源：2025年发布无极耳21700-6.0Ah电芯，能量密度超300Wh/kg，支持30C秒级脉冲放电，支持-40℃—80℃宽温域充放电，循环寿命超1500次。
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