作者 |田大鹏
编辑 |王鑫
来源 |汽车预言家
2月19日，特斯拉通过官方推特对外发布消息，内容显示位于加州的试点工厂在1月份已经生产了100万块4680电池，这标志着4680电池正式进入到量产阶段。与此同时，在声明发布之际，特斯拉预计将开始交付搭载4680电池的新型Model Y。
特斯拉4680电池是特斯拉在2020年9月电池日上首次发布，其中的46是指直径46mm，80是指长80mm。按照特斯拉官方信息显示，全新4680电池续航里程提高16%，能量密度较当前电池提高五倍，动力输出功率提高六倍，成本降低14%。并且该电池采用了激光雕刻的无极耳设计，去掉了电池的主要发热部件，可以减少内阻、提高热稳定性和可控性。
尽管特斯拉对于4680电池寄予厚望，但舆论对于4680电池仍是存在看法不一。有声音认为4680电池只是体积上的改变，并未对行业产生颠覆性影响。特斯拉4680电池是什么？它的出现能否改变现有的电池行业格局？4680电池还有多久能实现普惠？这些问题成为外界关心所在，同时汽车预言家也将尝试解读以上答案。
何为4680电池？
目前新能源汽车所搭载的动力电池按照形态来分主要有方形电池、圆柱电池以及软包电池三种。根据目前市占比来看，2021前三季度方形电池装机量约为69.47GWh，圆柱电池和软包动力电池装机量则分别为6.63GWh和6.33GWh。换言之，方形电池仍是市场绝对主流。
相比于电动车普遍采用的方形电池，特斯拉所搭载的圆柱电池比较另类。而特斯拉之所以采用圆柱电池，这主要与其最初供应商松下相关。据了解，18650电池是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池，广泛应用在电子产品中。多年来，日本厂商在18650电池的生产工艺上积累了大量的经验，使得产出的18650电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。而层叠式电池的容量可以做得较大（20Ah到60Ah），单体数量可以降低，但是一致性差。现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此，在研发Roadster和ModelS的时候，Tesla的唯一选择是从市场上去购买电池。
目前特斯拉所采用的圆柱电池历经了18650、2170，如今又推出4680，按照特斯拉官方信息来看，4680电池的续航里程提升了16%、功率输出提升6倍、能量提升5倍。
特斯拉之所以钟情于圆柱电池，这也与圆柱电池的特性相关。其中最大的优势在于“入壳比”高，据悉方形电池的“入壳比”只有90%左右，因为必须在各个方向预留一定的空间让它受热膨胀。而圆柱电池因为受力更加均匀分散，入壳比能达到98%以上，这让它可以实现更高的能量密度。因此这也是特斯拉成为首家续航里程突破500公里的车企。
4680电池能否改变现有电池格局？
特斯拉公布的量产破100万块的4680电池，特斯拉给出了种种优势，不难看出从1860到2170再到4680，特斯拉电池的体积是成阶梯式上升。
对于4680电池的加入，有专业人士认为随着电芯本体直径增大，排布时的间隙也会增大，对于电芯侧面的散热管路布置也更有优势。而对于体积增大电池阻抗增大的问题，特斯拉给出的解决方式是采用创新性的“无极耳”设计。所谓的极耳是从正负极集流体中引出的金属导电体，电流正是通过极耳才能与电池外部连接。而过于细长的极耳不利于电流传导，因为电流过大会导致电池发热，除增大能量损失外，还会影响安全性能。特斯拉将整个断面变成极耳，可以大幅度降低电池阻抗，解决了圆柱电池的发热现象。
特斯拉4680电池无极耳的设计，也实现了体积增大、生产环节优化，因此对于生产效率方面也是一次提升。按照特斯拉的预估，一条全新生产线的产能能够提升到以往的7倍，并且成本还会降低14%。
特斯拉的4680电池自公布以来就成为动力电池界关注的焦点，甚至有声音认为这将给特斯拉带来革命性的变化。对此，有行业人士向汽车预言家表示，4680圆柱电池本身其实数字只是代表一种电池尺寸，并不是一种三元锂电池的独有技术，单纯从材料本身来说没有突破性的变化。
4680本质上依然为圆柱卷绕电芯，整体结构与2170和1865是一致的，可以将其简单的理解为“卷纸”类电芯，电芯外部的金属和内部隔膜中间的部分，则是常见的三元/LFP/石墨等成分用于储存电能。至于电池无极耳设计，类似的技术在方形电芯上早有使用，早在10年前就有国内电芯企业拿到了全极耳的设计专利，国轩高科也有类似的技术，与松下4680电芯无极耳设计相似。
至于容量方面，更是很好理解，因为4680体积变大而已，此前的2170电池容量仅为5000mAh，而4680单体电芯容量为9000mAh。
总的来说，4680电池体积改变确实提升了电池能量密度，但其无极耳技术并非首创。与之相比的比亚迪刀片电池，通过改变电芯内部材料的堆叠方式，电池组的体积能量密度提升了50%，电池材料仍然是以磷酸铁锂为主。因此，4680电池远没有达到要颠覆现有电池行业格局的程度。
4680电池实现普惠还要等多久？
作为量产破100万块的4680电池的出现，也将电池技术路线之争问题推向了台前。要知道，在动力电池市场中三元锂与磷酸铁锂一直处于技术路线之争由来已久。此次特斯拉4680三元锂电池出现，有声音认为磷酸铁锂电池将迎来市场落幕。
对于这种观点，有专家认为言过其实。特斯拉在去年多次声明表示磷酸铁锂电池将是特斯拉旗下车型的重要配套电池，而且从具体行动上，特斯拉无论是和动力电池龙头企业宁德时代签订的长达4年的供应锂离子动力电池产品的大额订单，还是市场传闻与在磷酸铁锂电池领域名列前茅的电池厂商比亚迪签订的刀片电池供应合同，特斯拉所需要的动力电池类型都是磷酸铁锂电池。
总的来说，特斯拉将进行双轨运行——4680圆柱电池和磷酸铁锂电池，特斯拉将针对不同的车型以及同类车型不同的版本采用不一样电池，4680圆柱电池和磷酸铁锂电池两者之间完全不存在任何冲突，对目前特斯拉在国内磷酸铁锂电池的电池供应商更是不会有任何的影响。
此外，对于4680电池满足未来特斯拉市场销量来看也是杯水车薪。100万块的4680电池仅仅装机了1000台特斯拉，也就是说，每辆Model Y大约需要1000个4680电池，这与2021年特斯拉全球93.6万辆交付量相比，显然4680电池存在严重产能不足。而为了满足特斯拉2022年交付量超100万辆的目标，电池除自制之外，外购必不可少。
松下CEO此前称，特斯拉对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电池将优先供应特斯拉。不过，松下最早将于2023年起为特斯拉生产4680原型电池，其工厂年产量仅为10GWh，只能满足约15万辆汽车的电池需求。换言之，磷酸铁锂电池仍将充当主力。
分析人士称，磷酸铁锂电池仍将是特斯拉旗下车型标准版的主要选择方向，而4680电池除了德州工厂的特斯拉Model Y，就是产销量相对较低的高端车型Model S, Model X和研发中的Cybertruck，以及对能量密度要求较高的Semi等大车型。因此专家称短期内4680电池实现普惠有些困难。
