解析特斯拉4680電池技術(shù)

什么是4680電池？

4680電池為特斯拉推出的直徑為46mm，高度為80mm的新一代圓柱電池。

解析特斯拉4680電池技術(shù)亮點(diǎn)

核心創(chuàng)新：大電芯+全極耳+干電池技術(shù)

能量密度高：單體能量提高5倍，整車?yán)m(xù)航里程增加16%，4680 容量是 2170 電芯 5 倍，僅外形尺寸變化，能量密度可以上升 10%，換用硅碳負(fù)極，能量密度上升 20%至 300wh/kg 以上；

快充優(yōu)勢(shì)：電池功率（6倍于21700電池）4680 電池不僅從材 料體系適配快充，同時(shí)改變結(jié)構(gòu)提高充電倍率，比如采用全極耳設(shè)計(jì)。

安全可靠：圓柱電池周邊隔熱能力更強(qiáng)。4680 采取頂部水冷和側(cè)面水冷 相結(jié)合的方式。無極耳設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高散熱性

降低了電池成本（14%于2170電池）

解析特斯拉4680電池材料創(chuàng)新

1）超高鎳多元正極：NCMA 四元材料在提升鎳含量的 同時(shí)兼顧了降本和材料穩(wěn)定性。國內(nèi)高鎳正極競(jìng)爭(zhēng)格局較為集中，CR5 達(dá)到 86.4%，當(dāng)升科技是其中的佼佼者；

2）硅碳硅氧負(fù)極：理論最高克容量可達(dá) 4200mAh/g，是石墨的 10 倍多，目前量產(chǎn)克容量已超過 400mAh/g。國內(nèi)實(shí)現(xiàn)硅基負(fù)極量產(chǎn)及批量供貨的企業(yè)有杉杉股份、貝特瑞；

3）單壁碳管導(dǎo)電劑：碳納米管 可以緩解硅負(fù)極膨脹問題，改善循環(huán)性能，減少電解液損耗，提升壽命性能。單 壁碳納米管性能更優(yōu)。天奈科技正在積極研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品；

3.1 硅負(fù)極

3.1.1 優(yōu)勢(shì)

1）理論能量密度更高：石墨負(fù)極理論最大電池容量372Wh/kg，硅負(fù)極理論最大電池容量可達(dá)4200Wh/kg。

2）安全性更好：硅的電壓平臺(tái)比石墨高，現(xiàn)在負(fù)極石墨都會(huì)產(chǎn)生鋰枝晶，是因?yàn)樗鼈兊碾妷浩脚_(tái)接近鋰的析出電位，支晶刺破隔膜，正負(fù)極將發(fā)生短路，嚴(yán)重威脅電池安全。

3）成本更低：硅材料來源廣，儲(chǔ)量豐富，制作成本較低，對(duì)環(huán)境友好 。采用硅負(fù)極材料的鋰離子電池的質(zhì)量能量密度可以提升8%以上，體積能量密度可以提升10%以上，同時(shí)每千瓦時(shí)電池的成本可以下降至少3%。

3.1.2 劣勢(shì)

1）循環(huán)性能差：嵌鋰后體積膨脹，石墨在鋰離子嵌入后體積無明顯膨脹情況，但硅在鋰離子嵌入后體積膨脹四倍以上，來回幾次膨脹收縮后電池就報(bào)廢了。

2）導(dǎo)電性差：硅的低電導(dǎo)性限制其容量的充分利用和硅電極材料的倍率性能；體積變化使活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑粘結(jié)劑接觸差，導(dǎo)電性下降；硅表面的SEI膜厚且不均勻，影響導(dǎo)電性與電池整體比能量。

3.1.3 4680電池創(chuàng)新設(shè)計(jì)

Tesla對(duì)原材料重新設(shè)計(jì)，采取高彈性材料，并通過增加彈性的離子聚合物涂層，可以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu)，并使成本降低5%。

Tesla硅負(fù)極工藝原理

3.1.4 硅碳負(fù)極為硅負(fù)極的發(fā)展方向

電池企業(yè)積極應(yīng)用硅碳負(fù)極：硅碳負(fù)極目前主要應(yīng)用于圓柱電池，寧德時(shí)代、力神電池、國軒高科與普萊德等動(dòng)力電池廠商高比容量電池方案中，硅碳負(fù)極為明確發(fā)展方向。

硅碳負(fù)極研發(fā)生產(chǎn)提速：國外硅碳產(chǎn)業(yè)化較為領(lǐng)先，國內(nèi)廠商正積極追趕，目前國內(nèi)負(fù)極廠商已擴(kuò)大硅碳負(fù)極投入，貝特瑞、杉杉、國軒高科、正拓能源可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。其中貝特瑞硅碳負(fù)極供給松下動(dòng)力電池，進(jìn)入特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈。部分電池企業(yè)如CATL、比亞迪、國軒高科、比克和天津力神等企業(yè)均在硅碳積極布局。

硅碳電池是高能量密度發(fā)展的必然趨勢(shì)，隨技術(shù)瓶頸的克服與終端客戶接受度提升，硅碳將成本下降，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)， CNCET預(yù)計(jì)23年我國硅碳負(fù)極材料產(chǎn)量及消費(fèi)量將達(dá)到6萬噸，未來硅碳負(fù)極市場(chǎng)前景巨大。

3.2 正極

不同的電極用在不同的產(chǎn)品上，鐵鋰版的4680會(huì)用在低續(xù)航的車型和能源儲(chǔ)蓄電池，主打更多循環(huán)次數(shù)；鎳錳鋰4680電池用在中等續(xù)航的車型和家用電池上；高鎳4680電池用在cybertruck和Semi上。

Tesla正極材料主打高鎳無鈷化方向，但沒有提出與主流路線之外的創(chuàng)新：使用NCA單晶路線，通過提升電壓來提升能量密度，材料熱穩(wěn)定性媲美磷酸鐵鋰。

3.2.1 NCA

三元正極材料路線一般分為兩條：1）Tesla采取的NCA（鎳鈷鋁）；2）NCM（鎳鈷錳），比如寧德時(shí)代使用的NCM523、NCM622、NCM811。

NCM與NCA區(qū)別

正極材料中元素的作用為：

鎳：提升電池能量密度，降低電池成本。是電池提升續(xù)航的關(guān)鍵。

鈷：作為正極支架結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，但價(jià)格昂貴，并對(duì)環(huán)境造成污染。

錳、鋁：提高材料的導(dǎo)熱性，是熱穩(wěn)定性，更安全的關(guān)鍵。

鐵：鎳的替代材料，能量密度不高，但價(jià)格便宜，充放電次數(shù)更高。

相比與NCM，NCA的能量密度更大，工藝要求也更高，但安全性差些。Tesla提高鎳的含量，降低鈷的含量，從而提升能量密度，降低成本。

NCM中鈷含量在逐漸降低

3.2.2 單晶化

與提高鎳元素來提高能量密度不同，單晶化是通過提高正極材料的電壓來提升能量密度：?jiǎn)尉Р牧舷鄬?duì)于傳統(tǒng)的多晶材料更適合做高電壓，沒有晶界，可提升三元電池的熱穩(wěn)定性和循環(huán)性能。

單晶化正極鎳含量

單晶化提升電池循環(huán)性能

以5系為代表高電壓?jiǎn)尉Р牧湘?5電池，只采用了和NCM523相同的鎳含量，就可實(shí)現(xiàn)NCM811的能量密度，并且有更突出的材料方面的熱穩(wěn)定性，成本比NCM811更低。

鎳55電池和NCM系電池成分對(duì)比

3.2.3 4680電池正極趨勢(shì)

4680電池實(shí)際有三種不同的正極材料：鐵鋰、鎳錳鋁、高鎳。

三種4680電池（鐵鋰、鎳錳鋁、高鎳）運(yùn)用產(chǎn)品

a）4680電池目前以高鎳方向?yàn)橹?/span>

4680高鎳版為Tesla目前主要方向，未來用在高續(xù)航的Cyber truck和Semi上，同時(shí)長(zhǎng)續(xù)航和高性能版本的Model 3（參數(shù)丨圖片）和Model Y也可使用。

b）4680電池鎳錳版將緊跟高鎳版

在4680高鎳版技術(shù)成熟后，將研發(fā)4680鎳錳版，將應(yīng)用在中等續(xù)航Model Y及家用電池等產(chǎn)品上。

c）4680電池未來也有可能使用鐵鋰正極

4680電池也有可能使用鐵鋰正極：Tesla電池發(fā)布會(huì)中，并未提及其循環(huán)性能，因?yàn)楣杌枠O體積膨脹降低充放電次數(shù)，在鎳錳版4680電池技術(shù)成熟后，鐵鋰版的4680電池大概率也可推出，應(yīng)用于低價(jià)車型、能源儲(chǔ)蓄電池中，主打高循環(huán)性能。

電池型號(hào)從高鎳版陸續(xù)到鎳錳版最后到鐵鋰版的4680電池逐漸發(fā)展，會(huì)拉動(dòng)相關(guān)材料的需求。

解析特斯拉4680結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

4.1. 全極耳

4680電池通過極耳結(jié)構(gòu)的改變，大幅提升了電池功率、優(yōu)化了散熱性能、生產(chǎn)效率、充電速度。

4.1.1. 全極耳結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)電池只有兩個(gè)極耳，分別連接正極與負(fù)極，而4680電池實(shí)現(xiàn)了全極耳（直接從正極/負(fù)極上剪出極耳），從而大大增加了電流通路，并縮短了極耳間距，進(jìn)而大幅提升了電池功率。

4.1.2. 全極耳優(yōu)勢(shì)

1）提升了輸出功率：電池電流通路變寬，且內(nèi)阻大幅減少，內(nèi)部損耗隨之降低，進(jìn)而大幅提升了電池功率（6倍于2170電池）。

2）提升安全性：圓柱電池與片狀電池不同，其散熱為軸向居多，熱量從極耳處散出。傳統(tǒng)圓柱電池如2170只有兩個(gè)極耳，熱量傳輸通道窄，因此散熱效果不好。4680電池極耳面積大大增加，熱量傳輸通道寬闊，大大改善了散熱效果（只有傳統(tǒng)圓柱電池的20%），增強(qiáng)了電池的熱穩(wěn)定性。

3）快充性能大幅提升：由于全極耳結(jié)構(gòu)，電子更容易在電池內(nèi)部移動(dòng)，電流倍率提高，因此充放電速度更快。

4）提高生產(chǎn)效率：消除生產(chǎn)線添加極耳的流程和時(shí)間，節(jié)省設(shè)備空間，減少出現(xiàn)制造缺陷的可能。

4.1.3. 全極耳工藝難點(diǎn)

1）全極耳制作中，極耳的收集問題：通俗的理解就是把極耳折在一起的工藝，目前有揉壓極耳、切疊極耳、多極耳三種：

1）揉壓極耳的極耳形態(tài)不受控，容易發(fā)生短路，制造時(shí)兩段封閉，電解液滲入阻礙大；2）切疊極耳（Tesla）斜切成片卷起，比無規(guī)則擠壓好一些，占空間較小，但表面起伏度較大，制造時(shí)兩段仍封閉，注液不能連續(xù)生產(chǎn)；3）多極耳很難折疊整齊，極耳位置誤差在外圈易被放大。

2）全極耳與集流盤或殼體連接中，對(duì)激光焊接技術(shù)要求較高：從點(diǎn)焊（傳統(tǒng)兩個(gè)極耳）到面焊（4680電池全極耳），焊接工序和焊接量都變多，激光強(qiáng)度和焦距不容易控制，易焊穿燒到電芯內(nèi)部或者沒有焊，目前電池良率較低（92%）。

Tesla切疊極耳成品

4.1.4. 全極耳帶來的機(jī)遇

從以往2170電池的脈沖激光器點(diǎn)焊，到目前4680電池線或激光點(diǎn)陣，激光焊接工藝提升，可能會(huì)從原來的脈沖激光器變?yōu)檫B續(xù)激光器，整體造價(jià)增加。

4.2. 大電芯

4.2.1. 性能表現(xiàn)

4680電池較之前2170電池在直徑和高度上具有提升，直徑從27mm變?yōu)?6mm，高度從70mm變?yōu)?0mm，電芯厚度增加，曲率降低，空心部分更大。

4.2.2. 尺寸變大優(yōu)勢(shì)

1）降低電池成本：降低殼體在單位電池容量上的占比，結(jié)構(gòu)件和焊接數(shù)量也顯著減少（成本相比2170電池降低14%）。

2）提升能力密度：隨著電池尺寸增大，電池組中電池?cái)?shù)量減少，金屬外殼占比減少，正極、負(fù)極等材料占比增加，能量密度提高。

3）BMS系統(tǒng)更加省心：電池組中電池?cái)?shù)量減少，對(duì)于電池的監(jiān)測(cè)和狀態(tài)分析更為簡(jiǎn)單。

4）結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加，與CTC技術(shù)完美結(jié)合：4680尺寸更大結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更高，其作為結(jié)構(gòu)電池成為車結(jié)構(gòu)的一部分，既提供能源，也用作結(jié)構(gòu)起支撐作用，節(jié)省了空間也減少了重量（10%），因此提升了續(xù)航里程（14%）。

4.2.3. 尺寸變大劣勢(shì)

增加發(fā)熱量：電池尺寸越大，發(fā)熱越多，散熱越難，因此熱量控制更困難，電池爆炸產(chǎn)生的威力越大，為之前電池廠商想增加電池尺寸的最大瓶頸，Tesla通過全極耳技術(shù)進(jìn)行了熱穩(wěn)定性能的突破。

4.2.4. 實(shí)際性能表現(xiàn)

隨著電池尺寸增大，電池組中電池?cái)?shù)量減少，金屬外殼占比減少，正極、負(fù)極等材料占比增加，能量密度提高。與2170電池相比，4680電池能量方面提高了5倍，目前續(xù)航里程的提升（16%）主要來自CTC技術(shù)（14%），隨著材料體系的不斷升級(jí)，電池能量密度有進(jìn)一步提升空間。

4.2.5 CTC技術(shù)（Cell to Chassis）

4680電池組取消了模組設(shè)計(jì)，將單體電池和底盤集成在一起，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控系統(tǒng)、逆變器和車載充電器等設(shè)備也集成在一起，并由重新優(yōu)化過的電池管理器來分配動(dòng)力。該集成技術(shù)被稱為CTC（Cell to Chassis）。

整個(gè)電池系統(tǒng)總重約438kg，冷卻系統(tǒng)與電池共重348kg，電池管理器、上下殼體及線纜經(jīng)過優(yōu)化共重約90kg。對(duì)比Model 3的電池布置形式，可以看出4680電池組的重量要輕了不少。

解析特斯拉4680電池工藝

制造工藝要求提升：獨(dú)創(chuàng)干電池涂布、極片極耳切割一體化、激光焊接以及 CTC 結(jié)合一體化壓鑄方 面，與傳統(tǒng)圓柱相比，存在較為明顯的差異化方案。

5.1. 干電池技術(shù)

干電極技術(shù)可同時(shí)用在正負(fù)極上。

5.1.1. 傳統(tǒng)濕法工藝

需要將材料放置溶液中，再進(jìn)行干燥和壓成膜：使用有粘合劑材料的溶劑，其中NMP（N-甲基吡咯烷酮）是其中一種常見溶劑，將具有粘合劑的溶劑與負(fù)極或正極粉末混合后，將漿料涂在電極集電體上并干燥，其中溶劑有毒需回收，進(jìn)行純化和再利用，中間需要巨大、昂貴且復(fù)雜的電極涂覆機(jī)器。因此特斯拉在對(duì)4680電池進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，是通過使用干電極技術(shù)來解決這一問題的。

5.1.2. 干電池工藝

干電極工藝徹底跳過加入溶液步驟，可省略繁復(fù)的涂覆，烘干等工藝，大幅簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程：將活躍的正負(fù)極顆粒與聚四氟乙烯（PTFE）混合，使其纖維化，直接用粉末搟磨成薄膜壓到鋁箔或者銅箔上，制備出正負(fù)極片。

干電極技術(shù)相比起傳統(tǒng)技術(shù)，在正極達(dá)到相同使用需求時(shí)，材料可以多添加一些，因?yàn)榉鄣拿芏雀哂谝后w，因此電極材料厚度也從55微米增加至60微米，這樣可以增加電極的活躍度，并使能量密度提升約5%左右，進(jìn)一步提升了電池循環(huán)壽命。當(dāng)然，由于省了溶劑，它的制作成本也更低。特斯拉顯然在很早之前就意識(shí)到誰擁有更可靠的電池技術(shù)，那么誰就掌握了未來新能源汽車的核心，所以特斯拉早在2019年就收購了全球領(lǐng)先的電池技術(shù)公司Maxwell，并將其開發(fā)的干電極技術(shù)用于新一代4680電池的制造中。

            Tesla干電池工藝展示

5.1.3. 干電池優(yōu)勢(shì)

1）工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省成本：不采用溶劑，省去了昂貴的涂覆機(jī)。

2）提升生產(chǎn)效率：干電極技術(shù)使生產(chǎn)速度提升至以前的七倍。產(chǎn)能密度地加 16 倍，與濕電極技術(shù)相比，成本降低 10%-20%;

3）增加電池能量密度：有溶劑的情況下，鋰與混有鋰金屬的碳不能很好的彼此融合，有第一次循環(huán)容量損失問題，干電池技術(shù)會(huì)大大改善這種問題，從而提升電池能量密度。同時(shí)增加正極材料厚度，從55μm提升至60μm 提升活躍電極材料比，使能量密度提升5%同時(shí)，保證功率密度。大于 300Wh/kg，并存在 500Wh/kg 的實(shí)現(xiàn)路徑:

4）延長(zhǎng)電池壽命:改善電池耐久性，電池壽命翻倍

5）與行業(yè)趨勢(shì)(無溶劑，無鉆化，下一代材料，固態(tài)電池)的高匹配度&保護(hù)環(huán)境。

5.1.4. 干電池工藝難點(diǎn)

目前工藝不成熟，電池要做厚，圓柱要卷起來，容易開裂。

5.2 卷繞

由于有極耳，電池生產(chǎn)就需要不停地啟動(dòng)和停止，而 4680 為全板耳，卷繞工藝可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)高速不同斷生產(chǎn)，達(dá)到 300ppm 的高速制造，而方形鋁殼一般僅為 10-20ppm。

5.3 裝配

通過連續(xù)流水裝配提高效率。特斯拉設(shè)計(jì)一條產(chǎn)線產(chǎn)能為 20GWh，每條線的產(chǎn)量增加七倍，特斯拉與 Grohmann 和Hibar 機(jī)器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)垂直整合，將裝配環(huán)節(jié)集成到一臺(tái)機(jī)器上。刪減了中間不必要的運(yùn)輸步驟。

5.4 化成

通過提高化成效率，化成投資成本減少 86%，占地面積減少75%。化成指對(duì)電池充放電并檢測(cè)電池的質(zhì)量，典型化成對(duì)單節(jié)電池充放電，而特斯拉同時(shí)對(duì)上千節(jié)電池充放電，顯著提升化成設(shè)備的成本效益和密度。

特斯拉電池拆解

電池包和座椅集成度非常高，車主幾乎是坐在電池上開車。座椅和中央扶手等部件直接安裝在電池底盤的上蓋，座椅與電池包中間僅間隔幾根橫梁。

電池包通過38個(gè)固定螺栓與車身連接，拆掉這些固定螺栓，斷開線束就能把電池包以及前排主副駕座椅、中央扶手箱等部分通過升降機(jī)完整地從車身脫離開來。

4680電池包整體采用了灌膠的方式，對(duì)電芯和零部件進(jìn)行固定。這種粉紅色膠水（聚氨酯）用量很大，不僅灌滿了表面，而且將電芯的內(nèi)部空間完全填滿。膠水主要起兩個(gè)作用，一是受力與保護(hù)，灌膠將所有的電芯及零部件融為一個(gè)整體，共同受力，并且膠水有彈性，可以吸收能量，進(jìn)而保護(hù)電芯；二是固定電芯，由于4680電芯是圓柱形，電芯之間本身就有很多縫隙，電池包又省去了傳統(tǒng)模組，電芯之間的縫隙更多，灌膠可以將這些縫隙填滿，防止電芯的位置發(fā)生松動(dòng)。

干冰來清除膠水

電池包最上部是一層柔性尼龍材料的蓋板，呈蜂窩狀結(jié)構(gòu)，上面集成了電壓采樣和溫度傳感器的線束。

下面一層，是把電芯連接成串并聯(lián)的匯流排。電芯和匯流排之間，不同于之前2170電池包中所采用的wire bonding焊接，4680電池選擇了激光焊接，增強(qiáng)連接可靠性。9個(gè)電芯并聯(lián)為一組，每組電芯的正極全部連起來，然后匯總到下一組電芯的負(fù)極。4680電池由于無極耳（全極耳）的設(shè)計(jì)，只有極柱是一個(gè)正極，極柱以下的表面殼體都是負(fù)極，因此，集流器被設(shè)計(jì)成了樹杈形狀。

整個(gè)4680結(jié)構(gòu)電池包總共包括828顆電芯，被三塊隔板分為四個(gè)區(qū)域，隔板材料為酚醛樹脂或是高密度聚乙烯。根據(jù)此前特斯拉的介紹，4680電池包完全取消了傳統(tǒng)模組，但實(shí)際看來，特斯拉只是取消了傳統(tǒng)的物理隔板。這樣設(shè)計(jì)的好處是能夠減少熱失控的幾率。

在散熱上，4680電池包采用了蛇形的冷卻板，冷卻板在兩排電芯的中間縫隙穿過，貼附著兩側(cè)電芯的柱面，冷卻板里面有供冷卻液流過的小管道，類似于Model Splaid、ModeY的冷卻回路方案。但在4680電池包里，但根據(jù)電芯更大的尺寸和重量，冷卻管路更厚了一些。每排電芯之間都有聚苯乙烯材料制成的分隔片，起到了很好的絕緣作用。

電芯底部也不是直接固定在底盤上，而是被嵌在一個(gè)個(gè)黑色的ABS塑料底座上。特斯拉還在電芯底部和蜂巢底座之間加了一層云母板，起絕緣作用。底部只有排氣管路。

如果發(fā)生了過充的問題，整個(gè)車身是向下排氣的。在電池包的一側(cè)，四個(gè)BMS電池管理系統(tǒng)的電路板，被聚丙烯塑料件密封保護(hù)起來。而在之前的特斯拉Model Y/S 上，BMS都位于電池包的底部。整個(gè)電池包電氣部分被橘黃色的塑料板頂住，通信線通過頂部管道連接到BMS。

拆完了整個(gè)4680電池包后，那么問題來了，這樣的電池包能維修嗎？從灌膠的技術(shù)來看，特斯拉這種CTC電池包（Cell to Chassis，電池車身一體化技術(shù)）維修的可能性幾乎為零。因?yàn)榫S修涉及到涂膠，重新灌膠，密封防水測(cè)試等復(fù)雜的工序，在成本上不劃算。

電芯拆解

特斯拉4680應(yīng)用展望

1）特斯拉在2020年率先發(fā)布，2022年12月的倒數(shù)第二周美國加州弗里蒙特工廠生產(chǎn)了86.8萬顆大圓柱形鋰離子電池電芯，能夠支持1000輛Model Y車型使用。4680再擴(kuò)產(chǎn)100GWh、23年有望看到產(chǎn)能放大。

1月25日，公司宣布投資36億美元繼續(xù)擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)超級(jí)工廠，將增加100GWh的4680電芯工廠，適配150萬輛輕型車（S3XY），同期擴(kuò)產(chǎn)的Semi工廠也有望適配。

現(xiàn)規(guī)劃4680產(chǎn)能：包括加藤路、德州工廠及內(nèi)華達(dá)工廠（柏林工廠4680電芯產(chǎn)線預(yù)計(jì)受IRA影響遷回德州工廠），初步估計(jì)產(chǎn)能達(dá)到150GWh左右。

量產(chǎn)進(jìn)度：22年12月公司宣布加藤路初始產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)年化約4.4GWh產(chǎn)能，我們預(yù)計(jì)23年將看到特斯拉4680產(chǎn)能從1到10。

2）億緯鋰能在大圓柱電池方面布局較為領(lǐng)先，2021年已生產(chǎn)出4680和4695成品，并獲得下游車企認(rèn)可。此次規(guī)劃的20GWh乘用車用大圓柱電池產(chǎn)能預(yù)計(jì)在2023年開始量產(chǎn)。

3）松下計(jì)劃2022年3月在日本開始試生產(chǎn)4680電池，4680電池產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)，但大規(guī)模量產(chǎn)仍存在技術(shù)門檻。

4）LG、三星、寧德、比克、蜂巢等電池企業(yè)也在研發(fā)中，大圓柱電池的應(yīng)用會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)高鎳材料的發(fā)展。

2022年6月，LG新能源宣布投資5800億韓元（約45億美元），在韓國忠清北道梧倉第二工廠擴(kuò)建9 GWh的4680圓柱電池產(chǎn)能，項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2023年下半年開始大規(guī)模生產(chǎn)。此外，LG新能源還宣布在美國亞利桑那州投資1.7萬億韓元建立全資動(dòng)力電池工廠，規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)11GWh圓柱電池項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2024年下半年投產(chǎn)。

同樣據(jù)insideevs.com報(bào)道，2022年6月松下向特斯拉發(fā)送了4680電池樣品。松下旗下能源公司的CEO Kazuo Tadanob表示，松下預(yù)計(jì)將于2023年5月在日本實(shí)現(xiàn)4680電池的量產(chǎn)。2022年3月，松下旗下能源公司宣布在日本和歌山工廠建設(shè)新生產(chǎn)設(shè)施，用于生產(chǎn)4680電池，兩條產(chǎn)線規(guī)劃產(chǎn)能為10GWh。

總結(jié)

4680電池核心創(chuàng)新工藝為：大電芯+全極耳+干電池技術(shù)，增強(qiáng)了電池功率與安全性，提升了生產(chǎn)效率、快充性能，降低了電池成本，能量密度、循環(huán)性能有進(jìn)一步的提升空間。

4680大圓柱型電池的量產(chǎn)之所以困難，很大原因是工藝方面的瓶頸，其采用的干式涂布，全極耳技術(shù)，在揉平、焊接、注液等方面均存在一定難度。

目前僅有美國本土的部分車型使用了4680電池，而從實(shí)際的表現(xiàn)來看，這些搭載新電池的車型，并沒有因此而提高續(xù)航，反而出現(xiàn)了不同程度的下降。