近來各大廠商紛紛宣布動(dòng)力電池產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)，寧德時(shí)代在廈門、貴州建設(shè)電池生產(chǎn)基地，億緯鋰能在荊門152.61GWh的鋰電池生產(chǎn)研發(fā)基地，20GWh乘用車用大圓柱電池生產(chǎn)線、16GWh磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)線。
4680大圓柱電池究竟是什么？
目前國(guó)內(nèi)車企主流使用方形電池，圓柱動(dòng)力電池大規(guī)模使用的只有特斯拉、戴姆勒、日產(chǎn)、雷諾、大眾、現(xiàn)代等軟包電池，隨著2020年9月特斯拉電池日提出“4680”新型電池，即直徑46mm，高80mm的圓柱電池。特斯拉預(yù)計(jì)4680將在2170基礎(chǔ)上，容量提升5倍，里程提升16%，成本下降14%。但車企選擇規(guī)劃的更改并非一朝一夕的事。意味著即使4680電池順利推出且使用效果良好，其他車企或?qū)⒏M(jìn)圓柱電池，短時(shí)間主要使用也主要是特斯拉。
目前市場(chǎng)對(duì)4680前景觀點(diǎn)分歧較大，那么4680究竟好在哪里？未來會(huì)顛覆電池原有技術(shù)路線還是只是個(gè)噱頭？
4680主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在電池容量、生產(chǎn)成本、以及效率上。電池容量上，較與之前的2170電池，擴(kuò)大了5倍，電池容量也導(dǎo)致續(xù)航里程提升。成本降低主要由于2170圓柱動(dòng)力電池需要4400個(gè)電芯，而4680電池僅僅只需要950個(gè)電芯就可以組成，意味著空間利用率增高，組裝效率增高。并且相比于2170, 減少了由于沒有提供能量密度的原材料用量，比如隔膜、鋼殼來降本，并且圓柱間有一定空隙，散熱性能好，不存在方殼帶來的散熱難題。
4680主打高鎳，鐵鋰電池的前景
4680電池的主要優(yōu)勢(shì)在能量密度的提升上，Telsa就有提過想把其能量密度的優(yōu)勢(shì)最大化，而松下，寧德時(shí)代，LG新能源和億緯鋰能等都將是特斯拉4680電池的未來潛在合作方。但今年以來特斯拉提出了特斯拉的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版Model 3和標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版Model Y都將使用磷酸鐵鋰電池，取代之前的三元電池，而根據(jù)特斯拉二季報(bào)，馬斯克規(guī)劃未來特斯拉車型中1/3-2/3將使用磷酸鐵鋰電池，鐵鋰前景依然明確。
4680預(yù)計(jì)將主要應(yīng)用于三元上，刀片電池相比于方形電池能量密度提高了至少40%，從140上升至200。圓柱電池4680相比于2170提高15%，相較18650提高25%。刀片電池對(duì)于提高能量密度更有效，簡(jiǎn)而言之，磷酸鐵鋰用4680意義不大。相反，刀片電池如果使用三元材料，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的因素，散熱性能下降，反而會(huì)更危險(xiǎn)。
設(shè)備工藝更新，4680優(yōu)勢(shì)主打
電池組內(nèi)的熱失控蔓延是安全問題的主要關(guān)注點(diǎn)。目前動(dòng)力電池主打小容量串并聯(lián)成組，來滿足高能量的要求，最近動(dòng)力電池事故大都由于電池組中某個(gè)電池單體熱失控后產(chǎn)生大量熱，帶動(dòng)周圍電池單體受熱，進(jìn)而產(chǎn)生熱失控蔓延。目前主流車企主要使用液冷的手段抑制熱失控的蔓延。圓柱電芯優(yōu)勢(shì)一是單體容量低，單個(gè)電視失控釋放熱量不易蔓延；二是圓形弧形表面一定程度抑制電池之間熱傳遞；圓柱電芯本身設(shè)計(jì)具備一定熱失控的閾值，在模組部分有更多容錯(cuò)空間。
“全極耳”結(jié)構(gòu)，快充性提升顯著。相較于2170電池，4680電池通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加極耳傳導(dǎo)面積、縮短極耳傳導(dǎo)距離，實(shí)現(xiàn)了某種形式上的“全極耳”結(jié)構(gòu)，電池充放電效率大大增加。
4680究竟什么時(shí)候來
預(yù)計(jì)2024年4680將完全取代2170，海外進(jìn)展將快于國(guó)內(nèi)。松下預(yù)計(jì)明年年底將會(huì)批量生產(chǎn)，參照2170對(duì)18650的替代速度，假設(shè)2022年以2170為主，2023年將開始逐步替代，2024年將實(shí)現(xiàn)完全替代。
目前主流說法還是認(rèn)為高端車將以4680為主，非高端市場(chǎng)將以方形為主，軟包仍在發(fā)展中。
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