鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：372次 | 2023年10月24日
4680電池，TSLA的新鐮刀
三月十八日，國(guó)家發(fā)改委再次宣布油價(jià)上漲，算上這次調(diào)價(jià)，這已經(jīng)是今年國(guó)內(nèi)油價(jià)的第六次上漲。而就在大家"逃離"燃油車(chē)、關(guān)注純電車(chē)的時(shí)候，TSLA、理想、威馬等新能源勢(shì)力也紛紛漲價(jià)。如此"兩難"的背后，藏著消費(fèi)者對(duì)能源優(yōu)化的巨大期待。
而近日，日本廣播協(xié)會(huì)報(bào)道，松下公司計(jì)劃在美國(guó)購(gòu)買(mǎi)土地，建設(shè)一座大型的動(dòng)力鋰電池廠，該廠的投資金額或高達(dá)數(shù)十億美元，可能將為T(mén)SLA生產(chǎn)4680電池。而就在不久之前，TSLA發(fā)推文表示，加州的試點(diǎn)廠在一月份生產(chǎn)了100萬(wàn)塊4680電池，這標(biāo)志著4680電池正式進(jìn)入量產(chǎn)階段。
繼2020年九月TSLA在電池日活動(dòng)上首次公布4680電池之后，4680電池的任何一則消息都頗受市場(chǎng)關(guān)注。這個(gè)新型電池不僅在成本上有明顯降低，在續(xù)航和充電上也有較大提升。在眼下這個(gè)電池技術(shù)亟需突破的時(shí)期，4680電池的出現(xiàn)無(wú)疑會(huì)對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)不小的影響。
首當(dāng)其沖的就是電池行業(yè)，誰(shuí)能第一個(gè)實(shí)現(xiàn)4680電池的量產(chǎn)，誰(shuí)就能掌握市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)。而有關(guān)車(chē)企來(lái)說(shuō)，承受TSLA帶來(lái)壓力的同時(shí)，誰(shuí)能快一步在量產(chǎn)車(chē)型上使用4680電池，自然也能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中殺出一條路來(lái)。
毫無(wú)疑問(wèn)，4680電池在引領(lǐng)動(dòng)力鋰電池變革的同時(shí)，也將在一段時(shí)期內(nèi)塑造出一個(gè)新的市場(chǎng)格局。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
一節(jié)更比五節(jié)強(qiáng)
在汽車(chē)電動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程中，續(xù)航里程、成本一直是制約純電動(dòng)汽車(chē)快速實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)全面滲透的重要因素。電池作為突破點(diǎn)，一直是各家車(chē)企、電池廠商發(fā)力的重點(diǎn)。
2020年九月，TSLA在電池日活動(dòng)上首次亮相了具有顛覆性意義的4680電池，引起軒然大波。業(yè)界之所以會(huì)有這樣的反應(yīng)，第一個(gè)原因是4680電池和傳統(tǒng)電池在電芯結(jié)構(gòu)上有明顯差別。
眾所周知，現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)的電池是以模塊化的形式呈現(xiàn)的。十幾個(gè)單獨(dú)的電池串聯(lián)變成一組，再由十幾組串聯(lián)變成一塊，最后幾十塊打包成一個(gè)電池包。這種連接方式有一個(gè)問(wèn)題，那就是電池的極耳占據(jù)了大量空間，并且極耳的成本不低。
所謂電池極耳，其實(shí)就是電池凸起部位，分別連接正極和負(fù)極。它的用途是代表電池電極的輸出端，也是電池內(nèi)部最容易過(guò)熱的地方。而TSLA公布的4680電池和現(xiàn)有電池的最大的差別，就是直接從正極、負(fù)極上剪除了極耳，縮短了極耳間距的同時(shí)，還新增了極耳面積。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
這一特性讓4680電池不用再遵循組到塊、塊到包的形式，而是直接將電池融為一體。不僅降低了整個(gè)電池包的體積和成本，也使得電池之間的導(dǎo)電面積有所變大，進(jìn)而讓電池的傳輸效率變高，有效地解決了高能量密度電芯的散熱問(wèn)題。
更重要的是，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能簡(jiǎn)化廠的生產(chǎn)流程，同時(shí)也有助于減輕車(chē)身重量。
其次，在電池材料上4680也另辟新徑，采用了硅碳負(fù)極材料。
理論上，硅碳負(fù)極的能量密度比傳統(tǒng)石墨負(fù)極要高8%以上，體能密度則可提升10%以上。同時(shí)，由于石墨負(fù)極的電壓十分接近鋰的沉積電位，硅基負(fù)極材料相比之下有更好的安全性。且硅材料來(lái)源廣泛、成本低廉，是一種環(huán)保原料。
另外，在電池生產(chǎn)工藝上，TSLA4680電池采用的是干電極技術(shù)，省去了傳統(tǒng)電池放置溶液和干燥的過(guò)程，節(jié)約溶劑開(kāi)支和覆膜機(jī)成本的同時(shí)，也解決了溶劑中的鋰和碳若不能融合所帶來(lái)的容量損失的問(wèn)題，從而提高了約5%的電池能量密度。
TSLA官方數(shù)據(jù)顯示，4680電池的能量密度將達(dá)到300kWh/kg，4680電芯的單體能量提高5倍，整車(chē)?yán)m(xù)航里程新增16%，輸出功率提升6倍，成本降低了14%。
而目前TSLA已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)4680電池，實(shí)際上單顆電池電量是98Wh。相比舊款2170電池18.875Wh的電量，電量都達(dá)到了五倍以上，真正實(shí)現(xiàn)了"一節(jié)更比五節(jié)強(qiáng)"。
不過(guò)要注意的是，在售的ModelY長(zhǎng)續(xù)航版要4416顆2170電池，當(dāng)換成一體化車(chē)身結(jié)構(gòu)搭配4680新電池，實(shí)際上要的電池?cái)?shù)量則介于800-840顆。所以一顆4680電池可以抵五顆2170電池，并不代表ModelY的續(xù)航會(huì)多出五倍。
當(dāng)然，當(dāng)前量產(chǎn)的4680電池或許并不是最終形態(tài)。據(jù)長(zhǎng)期追蹤TSLA消息的推特紅人TroyTeslike透露，目前4680電池還只是第一代，明后年還會(huì)繼續(xù)進(jìn)化，將能量密度提升至108Wh和118Wh。也就是說(shuō)，TSLA4680電池未來(lái)電量還會(huì)上升20%左右。
可以確信的是，隨著不斷迭代，逐步突破消費(fèi)者里程焦慮后，4680電池也將對(duì)傳統(tǒng)燃油車(chē)車(chē)企和新能源車(chē)企格局出現(xiàn)不小的沖擊。
雙拳"捶"四手
無(wú)論從哪個(gè)角度看，4680電池確實(shí)有很大進(jìn)步，而且它正在以超越業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)的速度進(jìn)入量產(chǎn)階段，這有關(guān)傳統(tǒng)燃油車(chē)和新能源車(chē)的現(xiàn)有格局，都將造成不小的動(dòng)蕩。
首先是新能源車(chē)企方面。TSLACEO馬斯克曾直言，4680電池是技術(shù)上的"巨大突破"，將使他的公司生產(chǎn)售價(jià)2.5萬(wàn)美元的電動(dòng)汽車(chē)成為可能。
要明白，這比目前TSLA在售最便宜的國(guó)產(chǎn)Model3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版車(chē)型，還要便宜10多萬(wàn)元。而目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)17萬(wàn)元區(qū)間的電動(dòng)汽車(chē)是純電動(dòng)汽車(chē)中相對(duì)走量的一個(gè)版塊，重要覆蓋在自主品牌A級(jí)車(chē)型的高配車(chē)型以及合資品牌A級(jí)電動(dòng)汽車(chē)。
而且，在經(jīng)過(guò)持續(xù)的新能源補(bǔ)貼退坡之后，明年我國(guó)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼將徹底取消，這會(huì)極大地削弱國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)"性價(jià)比"的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，明年TSLA的4680電池也將開(kāi)始大面積量產(chǎn)裝車(chē)。
可以想象，假如搭載4680電池的2.5萬(wàn)美元車(chē)型順利推出，那么其將成為馬斯克手中的屠刀，揮舞之下，國(guó)內(nèi)新能源市場(chǎng)將遭血洗。
眾所周知，國(guó)內(nèi)的大部分新能源車(chē)企仍未脫離"盈利困境"。屆時(shí)想通過(guò)降價(jià)來(lái)抵抗顯然是行不通的，技術(shù)突破也不是一朝一夕的事情，在坐等"挨打"后，或許拋棄現(xiàn)用的方形電池，跟進(jìn)嘗試使用圓柱電池是條不錯(cuò)的路。但在轉(zhuǎn)型"嘗試"的日子里，消費(fèi)者的目光仍會(huì)集中在TSLA身上。
其次是傳統(tǒng)燃油車(chē)方面。目前傳統(tǒng)燃油車(chē)之所以仍是消費(fèi)者的首要購(gòu)買(mǎi)對(duì)象，重要原因在于續(xù)航及能源補(bǔ)充效率。
一般來(lái)說(shuō)，燃油車(chē)一箱油可續(xù)航500-600km，無(wú)論季節(jié)、負(fù)載、是否開(kāi)空調(diào)，對(duì)續(xù)航里程的影響都不大；而目前純電汽車(chē)?yán)m(xù)航大約在500km左右，假如開(kāi)啟空調(diào)、提高負(fù)載、高速行駛，續(xù)航里程還要打折扣，如在寒冷地區(qū)，則續(xù)航衰減更多。
另外就是能源補(bǔ)充了，相比眼下的充電樁數(shù)量，目前加油站數(shù)量明顯要多出很多，這讓燃油車(chē)隨時(shí)隨地可以加油，兩三分鐘即可"滿血復(fù)活"。而純電車(chē)首先要尋找充電樁，即便是快充，也要40-60分鐘才能充電至80%，效率低下。
但傳統(tǒng)燃油車(chē)的這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，隨著4680電池的大規(guī)模量產(chǎn)和交付，將大打折扣。首先續(xù)航上相比一般燃油車(chē)要高出不少，其次在充電速度上，4680電池僅需15分鐘就可以從10%充到80%，比目前的2170電池還快了10分鐘。
當(dāng)然，不可否認(rèn)的是，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)汽車(chē)仍無(wú)法完全替代燃油車(chē)，不過(guò)隨著燃油車(chē)的優(yōu)勢(shì)不斷衰減，電動(dòng)汽車(chē)將成為絕對(duì)的主力，成為大多數(shù)消費(fèi)者的第一選擇。而4680電池的出現(xiàn)，無(wú)疑加速了這一過(guò)程，隨著迭代而不斷"迫使"傳統(tǒng)車(chē)企轉(zhuǎn)型。
4680電池的出現(xiàn)，讓雙拳難敵四手變成了雙拳"反錘"四手，而這就是技術(shù)突破的力量。
電池巨頭爭(zhēng)相布局
性能更好、成本更低，充電更快、續(xù)航更高，這樣的4680電池對(duì)車(chē)企的沖擊已經(jīng)沒(méi)有懸念。而在另一個(gè)角度，4680也將改寫(xiě)電池行業(yè)的格局。
目前，TSLA已在美國(guó)加利福尼亞州、德克薩斯州、內(nèi)華達(dá)州以及德國(guó)柏林的四個(gè)超級(jí)廠自產(chǎn)4680電池。據(jù)馬斯克此前計(jì)劃，4680電池的年產(chǎn)量將在2022年達(dá)到100GWh、在2030年達(dá)到3TWh。
雖然TSLA已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模自產(chǎn)4680電池，并且加速自建產(chǎn)線，但這仍難滿足TSLA對(duì)電池的需求量。依舊要同一些外部電池制造商合作。而從近些年動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)的變化來(lái)看，廠商之間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵正在于TSLA。
以曾經(jīng)的動(dòng)力鋰電池霸主松下為例，其在2016年之前，因?yàn)楹蚑SLA的深度合作，一度占據(jù)了全球動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)份額的40%。但隨著松下在TSLA采購(gòu)矩陣中的地位不斷下降，市場(chǎng)份額逐漸被CATL、LG新能源蠶食，最終滑落至"老三"的位置上。
所以面對(duì)TSLA這塊"肥肉"，和TSLA進(jìn)行深度綁定的電池廠商早已開(kāi)始瘋狂拼搶4680電池的訂單。
目前，全球各大動(dòng)力鋰電池巨頭都在爭(zhēng)相布局4680電池。包括TSLA、松下、LG新能源、三星SDI、CATL、億緯鋰能、比克電池、蜂巢能源等電池廠商，均已涉足4680電芯開(kāi)發(fā)，加快跟進(jìn)4680電池布局。
國(guó)內(nèi)方面，電池巨頭CATL的大圓柱電池正在加快節(jié)奏，據(jù)悉項(xiàng)目名稱(chēng)叫"金箍棒"，計(jì)劃2024年量產(chǎn)。
而據(jù)彭博三月十九日?qǐng)?bào)道，CATL正計(jì)劃投資50億美元，在北美修建動(dòng)力鋰電池廠，目標(biāo)年產(chǎn)量高達(dá)80GWh，并雇傭近一萬(wàn)名員工。據(jù)知情人士透露，寧德高管本月已飛往墨西哥。同時(shí)，美國(guó)、加拿大也在新廠選址的考慮范圍之內(nèi)。和松下等廠商赴美建廠相同，CATL也是為了將動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)線向TSLA等美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)廠商靠近，以獲得更多的訂單。
此外，國(guó)內(nèi)的億緯鋰能董事長(zhǎng)劉金成也曾表示："將在荊門(mén)動(dòng)力儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)園建設(shè)4680和4695大圓柱電池生產(chǎn)線。"CBAK能源科技和江淮汽車(chē)聯(lián)合開(kāi)發(fā)包括4680型號(hào)的圓柱形鋰電池及電池組；科達(dá)利具備大圓柱電池4680電池結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)量力；贏合科技、我國(guó)寶安、天奈科技等，已布局4680電池材料。
和國(guó)內(nèi)公司相比，海外電池大廠有關(guān)4680電池領(lǐng)域的爭(zhēng)奪也非常激烈。
一個(gè)是往日霸主松下，即便近年來(lái)和TSLA鬧得有些不愉快，但松下正在引進(jìn)2條產(chǎn)線，計(jì)劃在2023年量產(chǎn)4680電池。松下CEO津賀一宏也明確表示：TSLA對(duì)4680電池的需求強(qiáng)勁，4680電池的商業(yè)化上市計(jì)劃按步驟推進(jìn)，其生產(chǎn)的4680電池將優(yōu)先供應(yīng)TSLA。
另外，LG新能源也正在開(kāi)發(fā)4680電池；三星SDI也開(kāi)始了新一代車(chē)用圓柱形電池的試生產(chǎn)，一旦敲定產(chǎn)品規(guī)格，該公司預(yù)計(jì)將在海外廠生產(chǎn)該電池。
無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是海外，隨著TSLA4680電池產(chǎn)量的提升并大規(guī)模搭載，加速產(chǎn)業(yè)變革、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)再次升級(jí)的同時(shí)，和TSLA這個(gè)關(guān)鍵"人物"保持長(zhǎng)久穩(wěn)定且深入的合作，將直接決定廠商們的地位，而一個(gè)新的電池產(chǎn)業(yè)格局也將隨之到來(lái)。
