4680电池：“胖大个”有何真本事

去年特斯拉宣布即将采用4680大圆柱电池，一石激起千层浪。

记者近日据悉，特斯拉正计划在加拿大建设电池设备工厂，推动4680圆柱形电池量产。松下也迅速跟上节奏，或于明年年底将生产的4680电池向全球首发面世。

国内，亿纬锂能宣布斥巨资布局大圆柱电池生产线，官网甚至已经张贴出大圆柱电池的“糖衣炮弹”，吊足了胃口。

动力电池“竞赛”白热化

从一开始的抢钴，到后来的抢锂，再到近日的抢镍，动力电池企业、车企都出动“挖矿”，每一次疯狂的背后，都渗透着动力电池的“真香”。

数据显示，产量方面，2021年10月，我国动力电池产量共计25.1GWh，同比增长191.6%，环比增长8.4%。其中三元电池产量9.2GWh，占总产量36.6%，同比增长93.5%，环比下降4.5%；磷酸铁锂电池产量15.9GWh，占总产量63.3%，同比增长314.0%，环比增长17.6%。1-10月，我国动力电池产量累计159.8GWh，同比增长250.0%。其中三元电池产量累计72.0GWh，占总产量45.1%，同比增长165.0%；磷酸铁锂电池产量累计87.5Wh，占总产量54.8%，同比增长378.2%。

根据SNE Research的预测，到2023年，全球电动汽车对动力电池的需求达406GWh，而动力电池供应预计为335GWh，缺口约18%；到2025年，这一缺口将扩大到约40%。

在赛迪智库11月发布的《锂离子电池产业白皮书（2021版）》中提到，2020年全球新能源汽车迎来了快速增长，动力电池一度出现供不应求的局面，面对未来潜力巨大的动力电池市场，各方企业纷纷投身其中，全球动力电池“军备竞赛”蓬勃展开，步入新的发展阶段。

在产能规划方面，宁德时代2021年将达到118GWh；LG Chem预计2021年达到131GWh；SDI计划2023年产能增长到130GWh；松下预计2021年产能71GWh；SK Inovation计划2025年产能超过100GWh。

电池的成本接近整车成本的百分之四十，电池作为“心脏”，其重要性不言而喻。然而随着新能源汽车的普及，对电池的需求与日俱增，材料的价格水涨船高，电池的创新成为了车企发展的重要途径。

特斯拉押宝4680

从宁德时代CTP电池到比亚迪的刀片电池，到蜂巢能源的无钴电池，再到宁德时代的钠离子电池，动力电池产业经历着不断地创新。

中国科学院院士欧阳明高曾表示，动力电池系统结构创新，辅以单体材料改进，成为近年来中国动力电池技术创新的鲜明特征。2020年9月23日——特斯拉电池日，埃隆·马斯克向全球展示了一款全新电池——4680无极耳电池。

马斯克表示，相较于此前采用的2170电池，4680电池的电芯容量是2170电池的五倍，新电池能将每千瓦时的成本降低约14%，续航里程提高16%。4680电池顾名思义直径46毫米，高80毫米，也被称为大圆柱形电池。

在解决热失控方面，4680电池的弧形表面一定程度上限制电池之间热传递，全新的“无极耳”设计，通过减少电池与外部壳体的金属连接部件，缩短电流传导距离，从而降低电阻，进而降低散热，电力相比有极耳电池提升6倍。

对于圆柱电池来说，更大的电芯尺寸能够提高电池组的空间利用率，显著减少结构件的数量，从而提高电池能量密度，减少生产工序，降低生产成本。一款75KW的电动车动力电池组，需要7000个18650电芯，4400个21700电芯，而换成4680电芯，只需要950个，与CTC封装的结合，能有效提高空间利用率和组装效率，从而节省成本。

快充方面，根据亿纬锂能官网显示，大圆柱电池的新增超级快充属性，可达到10至20分钟充80%电量。

能掀起新一轮风暴吗？

中国电子科技集团公司第十八研究所研究员肖成伟表示，对于未来动力电池产业的展望，高比能、高安全、长寿命、低成本、高环境适应性是动力电池产业发展的诸多考量因素。众多优势赋能，特斯拉领跑，是否能掀起一轮圆柱电池风暴呢？

动力电池企业紧跟步伐，据悉，松下可能将在明年年底批量生产。三星SDI和LG能源也加入了4680电池的开发行列。今年11月5日，亿纬锂能发布公告称，子公司亿纬动力拟在荆门高新区投建20GWh乘用车用大圆柱电池生产线。比克电池、蜂巢能源也将进入大圆柱电池领域。

按照封装形式分类，动力电池可分为方形电池、圆柱形电池和软包电池，国内车企普遍使用方形电池，目前只有特斯拉和宝马两大车企宣布加入大圆柱形电池的行列。

新的事物也即将面临新的考验，4680大圆柱电池优势颇多的同时，对生产工艺及设备也提出了更高的要求，其大规模适配也将是一项艰巨的任务，是否真的安全目前也众说纷纭，所以真正落地投入使用也将需要一定的时间。

大圆柱电池的结构性创新对动力电池产业的发展无疑具有推动作用，绝不是仅仅由五号电池升级为一号电池那么简单，它胖胖的身材里有大学问，让我们拭目以待。