4680电池 特斯拉的新镰刀

　　3月18日，国家发改委再次宣布油价上涨，算上这次调价，这已经是今年国内油价的第六次上涨。而就在大家“逃离”燃油车、关注纯电车的时候，***、理想、威马等新能源势力也纷纷涨价。如此“两难”的背后，藏着消费者对能源优化的巨大期待。

　　而近日，日本广播协会报道，松下公司计划在美国购买土地，建设一座大型的动力电池工厂，该工厂的投资金额或高达数十亿美元，可能将为***生产4680电池。而就在不久之前，***发推文表示，加州的试点工厂在1月份生产了100万块4680电池，这标志着4680电池正式进入量产阶段。

　　继2020年9月***在电池日活动上首次发布4680电池之后，4680电池的任何一则消息都颇受市场关注。这个新型电池不仅在成本上有明显降低，在续航和充电上也有较大提升。在眼下这个电池技术亟需突破的时期，4680电池的出现无疑会对整个产业链带来不小的影响。

　　首当其冲的就是电池行业，谁能第一个实现4680电池的量产，谁就能掌握市场的主动权。而对于车企来说，承受***带来压力的同时，谁能快一步在量产车型上使用4680电池，自然也能在竞争激烈的市场中杀出一条路来。

　　毫无疑问，4680电池在引领动力电池变革的同时，也将在一段时期内塑造出一个新的市场格局。

　　一节更比五节强

　　在汽车电动化的发展进程中，续航里程、成本一直是制约纯电动汽车快速实现市场全面渗透的重要因素。电池作为突破点，一直是各家车企、电池厂商发力的重点。

　　2020年9月，***在电池日活动上首次亮相了具有颠覆性意义的4680电池，引起轩然大波。业界之所以会有这样的反应，第一个原因是4680电池与传统电池在电芯结构上有明显区别。

　　众所周知，现有电动汽车的电池是以模块化的形式呈现的。十几个单独的电池串联变成一组，再由十几组串联变成一块，最后几十块打包成一个电池包。这种连接方式有一个问题，那就是电池的极耳占据了大量空间，并且极耳的成本不低。

　　所谓电池极耳，其实就是电池凸起部位，分别连接正极与负极。它的作用是代表电池电极的输出端，也是电池内部最容易过热的地方。而***发布的4680电池与现有电池的最大的区别，就是直接从正极、负极上剪除了极耳，缩短了极耳间距的同时，还增加了极耳面积。

　　这一特性让4680电池不用再遵循组到块、块到包的形式，而是直接将电池融为一体。不仅降低了整个电池包的体积和成本，也使得电池之间的导电面积有所变大，进而让电池的传输效率变高，有效地解决了高能量密度电芯的散热问题。

　　更重要的是，这样的结构设计不仅能简化工厂的生产流程，同时也有助于减轻车身重量。

　　其次，在电池材料上4680也另辟新径，采用了硅碳负极材料。

　　理论上，硅碳负极的能量密度比传统石墨负极要高8%以上，体能密度则可提升10%以上。同时，由于石墨负极的电压十分接近锂的沉积电位，硅基负极材料相比之下有更好的安全性。且硅材料来源广泛、成本低廉，是一种环保原料。

　　另外，在电池生产工艺上，***4680电池采用的是干电极技术，省去了传统电池放置溶液和干燥的过程，节约溶剂开支和覆膜机成本的同时，也解决了溶剂中的锂和碳若不能融合所带来的容量损失的问题，从而提高了约5%的电池能量密度。

　　***官方数据显示，4680电池的能量密度将达到300kWh/kg，4680电芯的单体能量提高5倍，整车续航里程增加16%，输出功率提升6倍，成本降低了14%。

　　而目前***已实现量产4680电池，实际上单颗电池电量是98Wh。相比旧款2170电池18.875Wh的电量，电量都达到了五倍以上，真正实现了“一节更比五节强”。

　　不过需要注意的是，在售的Model Y长续航版需要4416颗2170电池，当换成一体化车身结构搭配4680新电池，实际上需要的电池数量则介于800-840颗。所以一颗4680电池可以抵五颗2170电池，并不代表Model Y的续航会多出五倍。

　　当然，当前量产的4680电池或许并不是最终形态。据长期追踪***消息的推特红人Troy Teslike透露，目前4680电池还只是第一代，明后年还会继续进化，将能量密度提升至108Wh与118Wh。也就是说，***4680电池未来电量还会增长20%左右。

　　可以确信的是，随着不断迭代，逐步突破消费者里程焦虑后，4680电池也将对传统燃油车车企和新能源车企格局产生不小的冲击。

　　双拳“捶”四手

　　无论从哪个角度看，4680电池确实有很大进步，而且它正在以超越业内预计的速度进入量产阶段，这对于传统燃油车和新能源车的现有格局，都将造成不小的动荡。

　　首先是新能源车企方面。***CEO马斯克曾直言，4680电池是技术上的“巨大突破”，将使他的公司生产售价2.5万美元的电动汽车成为可能。

　　要明白，这比目前***在售最便宜的国产Model 3标准续航升级版车型，还要便宜10多万元。而目前国内市场17万元区间的电动车是纯电动车中相对走量的一个版块，主要覆盖在自主品牌A级车型的高配车型以及合资品牌A级电动车。

　　而且，在经过连续的新能源补贴退坡之后，明年我国新能源汽车补贴将彻底取消，这会极大地削弱国产新能源汽车“性价比”的优势。同时，明年***的4680电池也将开始大面积量产装车。

　　可以想象，如果搭载4680电池的2.5万美元车型顺利推出，那么其将成为马斯克手中的屠刀，挥舞之下，国内新能源市场将遭血洗。

　　众所周知，国内的大部分新能源车企仍未脱离“盈利困境”。届时想通过降价来抵抗显然是行不通的，技术突破也不是一朝一夕的事情，在坐等“挨打”后，或许抛弃现用的方形电池，跟进尝试使用圆柱电池是条不错的路。但在转型“尝试”的日子里，消费者的目光仍会集中在***身上。

　　其次是传统燃油车方面。目前传统燃油车之所以仍是消费者的首要购买对象，主要原因在于续航及能源补充效率。

　　一般来说，燃油车一箱油可续航500-600km，无论季节、负载、是否开空调，对续航里程的影响都不大;而目前纯电汽车续航大约在500km左右，如果开启空调、提高负载、高速行驶，续航里程还要打折扣，如在寒冷地区，则续航衰减更多。

　　另外就是能源补充了，相比眼下的充电桩数量，目前加油站数量明显要多出很多，这让燃油车随时随地可以加油，两三分钟即可“满血复活”。而纯电车首先要寻找充电桩，即便是快充，也需要40-60分钟才能充电至80%，效率低下。

　　但传统燃油车的这两个优势，随着4680电池的大规模量产与交付，将大打折扣。首先续航上相比一般燃油车要高出不少，其次在充电速度上，4680电池仅需15分钟就可以从10%充到80%，比目前的2170电池还快了10分钟。

　　当然，不可否认的是，在未来很长一段时间内，电动汽车仍无法完全替代燃油车，不过随着燃油车的优势不断衰减，电动汽车将成为绝对的主力，成为大多数消费者的第一选择。而4680电池的出现，无疑加速了这一过程，随着迭代而不断“迫使”传统车企转型。

　　4680电池的出现，让双拳难敌四手变成了双拳“反锤”四手，而这就是技术突破的力量。

　　电池巨头争相布局

　　性能更好、成本更低，充电更快、续航更高，这样的4680电池对车企的冲击已经没有悬念。而在另一个角度，4680也将改写电池行业的格局。

　　目前，***已在美国加利福尼亚州、德克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工厂自产4680电池。据马斯克此前计划，4680电池的年产量将在2022年达到100GWh、在2030年达到3TWh。

　　虽然***已经实现了大规模自产4680电池，并且加速自建产线，但这仍难满足***对电池的需求量。依旧需要同一些外部电池制造商合作。而从近些年动力电池市场的变化来看，厂商之间竞争关键正在于***。

　　以曾经的动力电池霸主松下为例，其在2016年之前，因为与***的深度合作，一度占据了全球动力电池市场份额的40%。但随着松下在***采购矩阵中的地位不断下滑，市场份额逐渐被宁德时代、LG新能源蚕食，最终滑落至“老三”的位置上。

　　【来源：高工产业研究院】

　　所以面对***这块“肥肉”，与***进行深度绑定的电池厂商早已开始疯狂拼抢4680电池的订单。

　　目前，全球各大动力电池巨头都在争相布局4680电池。包括***、松下、LG新能源、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能、比克电池、蜂巢能源等电池厂商，均已涉足4680电芯开发，加快跟进4680电池布局。

　　国内方面，电池巨头宁德时代的大圆柱电池正在加快节奏，据悉项目名称叫“金箍棒”，计划2024年量产。

　　而据彭博3月19日报道，宁德时代正计划投资50亿美元，在北美修建动力锂电池厂，目标年产能高达80GWh，并雇佣近一万名员工。据知情人士透露，宁德高管本月已飞往墨西哥。同时，美国、加拿大也在新厂选址的考虑范围之内。和松下等厂商赴美建厂一样，宁德时代也是为了将动力电池生产线向***等美国电动汽车厂商靠近，以获得更多的订单。

　　此外，国内的亿纬锂能董事长刘金成也曾表示：“将在荆门动力储能电池产业园建设4680和4695大圆柱电池生产线。”CBAK能源科技与江淮汽车联合开发包括4680型号的圆柱形锂电池及电池组;科达利具备大圆柱电池4680电池结构件的生产能力;赢合科技、中国宝安、天奈科技等，已布局4680电池材料。

　　和国内企业相比，海外电池大厂对于4680电池领域的争夺也非常激烈。

　　一个是往日霸主松下，即便近年来与***闹得有些不愉快，但松下正在引进2条产线，计划在2023年量产4680电池。松下CEO津贺一宏也明确表示：***对4680电池的需求强劲，4680电池的商业化上市计划按步骤推进，其生产的4680电池将优先供应***。

　　另外，LG新能源也正在开发4680电池;三星SDI也开始了新一代车用圆柱形电池的试生产，一旦敲定产品规格，该公司预计将在海外工厂生产该电池。

　　无论是国内还是海外，随着***4680电池产量的提升并大规模搭载，加速产业变革、引领产业再次升级的同时，与***这个关键“人物”保持长久稳定且深入的合作，将直接决定厂商们的地位，而一个新的电池产业格局也将随之到来。