中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2022年2月19日，特斯拉發(fā)布信息，慶祝第100萬(wàn)個(gè)4680電池下線。
這說(shuō)明，特斯拉的電池量產(chǎn)能力，居然走在了其供應(yīng)商（松下、寧德時(shí)代、LG能源）之前。
國(guó)外，松下最早將于2023年起為特斯拉生產(chǎn)4680原型電池，其工廠年產(chǎn)量?jī)H為10GWh；LG能源此前證實(shí)，正在開(kāi)發(fā)4680電池，并計(jì)劃在梧倉(cāng)廠一條新產(chǎn)線量產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)，頭部鋰電池供應(yīng)商正加速推進(jìn)4680電池產(chǎn)線建設(shè)。寧德時(shí)代、億緯鋰能、比克電池今年將投入量產(chǎn)4680電池。其中，億緯鋰能與比克電池正積極建造廠房備產(chǎn)。
神乎其神的4680電池
2020年9月23日，特斯拉在股東大會(huì)暨“電池日”活動(dòng)上，發(fā)布了全新的無(wú)極耳4680電池。據(jù)悉這款新型電池可提升5倍的能量、6倍的功率，并增加16%的續(xù)航里程，更關(guān)鍵的是，還能顯著降低生產(chǎn)成本。
4680電池命名源于電池本身，46為電池的直徑，80為電池長(zhǎng)度，單位均為毫米。
4680電芯是特斯拉的第三代電芯。最初特斯拉采用的電池電芯為18650，其實(shí)就和我們現(xiàn)在使用的充電寶內(nèi)部電芯一致，現(xiàn)在小牛電動(dòng)車也依舊采用18650；而第二代電芯是之后在model 3上，使用了新的2170電池，單體容量比18650電池提升35%；第三代電芯4680電池單體容量比2170電池進(jìn)一步提升500%，將裝載于本季度末開(kāi)啟交付的Model Y上。
但是，4680電池真有馬斯克宣傳的那么神嗎？
能量
馬斯克宣揚(yáng)4680電池的能量是松下2170電池的5倍，但他故意沒(méi)有提到的是，4680電池的體積是后者的近5.5倍。4680電池的尺寸為46X80毫米，而不是21x70毫米，這就意味著能量密度的提升相當(dāng)有限。
從形態(tài)上，18650、2170和4680的區(qū)別，似乎只是“衛(wèi)生卷紙”越做越大而已。
功率
馬斯克宣揚(yáng)4680電池的功率是松下2170電池的6倍，這就不得不提4680電池的“無(wú)極耳”工藝。
如果把圓柱電池比喻成一個(gè)上下封閉的水杯，如果想要充放電使用，就需要在水杯的上下兩邊各扎一個(gè)小洞（電池上的一個(gè)小接點(diǎn)），滿足電池的輸入和輸出的功效。如果水杯很大，但是洞很小，就會(huì)限制電池的原本電流功率。
而4680采用“無(wú)極耳”設(shè)計(jì)，其實(shí)就是在電池兩邊采用N個(gè)極耳排列，與其說(shuō)是“無(wú)極耳”，不如說(shuō)成是“全極耳”。依舊按照剛才水杯來(lái)比喻，4680直接把水杯的上下兩個(gè)口全部削平，更大的口就可以提供電池更大的電流和功率，這也是為什么4680可以將電池功率提高6倍。
“無(wú)極耳”的“全輸出”模式，導(dǎo)線變粗，內(nèi)阻降低，既能提升電芯能量，又可以減少發(fā)熱問(wèn)題，也保證了電芯安全問(wèn)題。
成本
成本下降一方面體現(xiàn)在電芯的使用數(shù)量上。以一款75KWh的新能源汽車為例，使用18650電池約需7100個(gè)電芯、使用2170電池約需4400個(gè)電芯，而使用4680電池僅需950個(gè)電芯。保證續(xù)航的同時(shí)，較少的電芯數(shù)量可以降低單車電池成本，也能提高生產(chǎn)效率。
另外一方面，4680大圓柱還可作為一種“結(jié)構(gòu)電池”，靈活運(yùn)用在各種車型的CTC設(shè)計(jì)上。全極耳、干電極、高鎳高硅體系和CTC的新設(shè)計(jì)、新技術(shù)組合拳，在實(shí)現(xiàn)電池高能量、高功率密度的同時(shí)，還可以降低度電成本。
4680量產(chǎn)，三元電池利好？
目前，主流電池廠商的4680電池基本都采用高鎳三元正極，加上大圓柱對(duì)硅基負(fù)極體積膨脹的容忍性更高，更加適配高鎳+硅基負(fù)極體系。
但也有分析提到，4680只是一種電池尺寸，同樣可以采用磷酸鐵鋰技術(shù)。中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)于清教表示，“4680型號(hào)的主要應(yīng)用是三元電池，但在其他材料體系電池中也可以用�！�
伊維經(jīng)濟(jì)研究院院長(zhǎng)吳輝分析，“短期內(nèi)，磷酸鐵鋰電池成本優(yōu)勢(shì)明顯，但長(zhǎng)期來(lái)看，高能量密度是動(dòng)力電池的發(fā)展方向。一旦磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢(shì)不再明顯時(shí)，高能量密度的三元電池可能會(huì)成為更多車企的選擇。而磷酸鐵鋰版的4680也有它的應(yīng)用市場(chǎng)，如低速車、二輪車、微型電動(dòng)車等。”
4680電池，沒(méi)有新革命
電池的核心技術(shù)首推正負(fù)極材料，其次電解質(zhì)、隔膜，最后才是封裝。圓柱、方殼、軟包都是封裝技術(shù)，而4680電池是對(duì)圓柱工藝的改進(jìn)，和比亞迪將方殼改成刀片，相差不多。
為什么沒(méi)人提比亞迪的刀片電池改變了電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)呢？
新能源車的改進(jìn)最強(qiáng)大的推動(dòng)力在于電池技術(shù)，而電池技術(shù)革新首要在于正負(fù)極材料和電解質(zhì)的改進(jìn)。高鎳（或者無(wú)鈷）、摻硅補(bǔ)鋰和固態(tài)（半固態(tài)），這些技術(shù)都直接以能量密度和安全性為目標(biāo)，算是核心技術(shù)。
相對(duì)于電池核心技術(shù)，4680電池的改進(jìn)相對(duì)邊緣一些，很難對(duì)汽車行業(yè)格局產(chǎn)生大的影響。多年來(lái)，特斯拉的宣傳能力往往跑在工程能力的前面。
此外，比克電池、億緯鋰能等電池廠商，不屬于特斯拉供應(yīng)商行列，也在試圖生產(chǎn)4680電池。很有可能，它們生產(chǎn)的4680電池，與特斯拉所稱的4680電池，只是尺寸相當(dāng)，而技術(shù)細(xì)節(jié)大相徑庭。
這也說(shuō)明，封裝技術(shù)沒(méi)那么難以突破。所以，千萬(wàn)不要以為4680電芯能夠革命電池行業(yè)。
資料來(lái)源：
時(shí)代周報(bào)、 汽車人雜志、科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安）
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