新物种4680电池：声明公告看起来很美，造出来不易

近来，4680电池又热烈起来。

上一年9月，特斯拉(TSLA.US)电池日推出4680电池，一度引起骚乱，但尔后沉寂，近期有报导称良品率已从上一年的20%进步到了挨近80%，估计下一年具有量产可行性。

无独有偶，近来国内锂电企业亿纬锂能(300014.SZ)公告建造20GWh大圆柱电池出产线，据称包含4680电池。一时激起工业圈及本钱圈的新一轮热心。

实际上，4680电池的量产并不简单，这是其实质决议的。4680总体上是方形电池的工艺思路，但套用了圆柱电池的外形结构。这样复合的产品布景，长处杰出，难怪马斯克较为欣赏，但问题也不可避免。

让咱们看看这个新物种。

4680电池实质是结构立异

4680电池，实质上是结构立异。

咱们知道，锂电池一般能够依照两个维度来区分：一是电池资料，比方三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、无钴电池等，这是电化学课题;另一个是电池结构，比方圆柱、方形、软包、刀片，这个更像是物理课题。

4680电池，是圆柱电池从较小的1865到2170之后，进一步做大的立异。1865的电池容量一般为2.6-3.5Ah，2170一般为4-5Ah，而4680能够做到20-30Ah，电池容量有了5倍左右的进步。

圆柱电池的巨细类型较少，但方形电池根据结构优势，从小到大的类型则比较丰富，小方形能够50Ah，大方形能够到200Ah以上，市面上形形色色。

刀片电池，实质上也是电池结构从小到大的立异，比亚迪刀片电池为138.5Ah(磷酸铁锂)，近期蜂巢动力推出的短刀片电池为184Ah(磷酸铁锂)。

电池结构立异，往往对工艺要求较高，乃至需求不同的出产设备。比方刀片电池由于较大，需求选用叠片的方法，而一般方形电池依然能够选用卷绕的方法。

长处杰出，看起来很美

锂电池作为出产资料，首要功能指标包含安全性、能量密度、循环次数、本钱等，有些跟电池资料有关，有些跟物理结构有关。

4680电池，既然是结构立异，那这种结构相对小圆柱、方形或软包结构，带来的首要优点是：

散热性及安全性：直径添加，卷绕变长，选用无极耳规划并运用铜箔，有助于下降内阻、削减发热。轴向散热，底部面积较大，也能够进步散热性。体系集成之后，圆柱相关于方形或软包的散热性也更好。此外，一致性也比较好。

能量密度进步：电池容量更高，单体能量密度能够更高。一起，圆柱电池的体系集成度更高，乃至能够直接CTC，体系能量密度也能够大幅进步。

直接出产本钱下降：制作设备本钱比方型电池低40%以上，制作速度比相同容量的方型电池快2倍以上，五金件本钱比方型电池廉价20%以上，集成比较简单特别是外部连接器焊接比较简单。

4680电池，在电芯层面具有方形电池的技能特色，能够做到更高的电池容量和能量密度，一起根据大圆柱布景的无极耳规划及铜箔运用能够大幅进步电芯的散热性，而圆柱型外形结构的体系集成度更高，能够直接CTC，体系散热性也很好。这样的特色，对安全性愈加灵敏的三元资料更有吸引力。

难怪特斯拉对4680电池如此喜爱。作为圆柱电池的拥趸，在满意体系集成度高的前提下，迫切需求一款能够进步能量密度并满意三元资料安全性要求的电池，4680似乎是最优解。

制作计划彻底立异，量产不易

4680电池看起来的确很美，尤其是三元4680关于中高档乘用车而言，更是好鞍配好马，这也是为什么特斯拉、宝马等都对4680情有独钟。

可是，4680电池现在的要害问题是制作，也便是怎么到达规模化量产功率。

曩昔一年，特斯拉把良品率从20%进步到挨近80%，这个进程也反映了4680电池的制作工艺简直是从零起步。

4680大圆柱电池，作为彻底立异的技能，工艺思路相似方形，物理结构是圆柱，制作工艺既不能根据现有方形，也不能根据现有小圆柱，需求整个工业从零做起，这就不难理解特斯拉2020年时的良品率只要20%。

那么，4680电池的制作难点到底在哪里?

4680大圆柱电池的出产工艺，彻底不同于小圆柱电池，需求从头匹配出产设备，对焊接及密封可靠性的要求更高，对原资料及结构件的精度要求和光洁度要求更高，仅这几项要求对锂电出产而言都是庞大课题。

尽管都是圆柱，但从小圆柱到大圆柱，现已彻底不在同一个技能层次，小圆柱的经历不可用，立异难度现已大幅进步，远高于从方形到刀片的立异力度。

量产功率，也直接决议终究本钱。假如量产本钱太高，不论产品功能优势多杰出，作为2B产品假如没有合理性价比都是白费。

概言之，4680电池具有方形电池的技能特色，能够做到更高的电池容量和能量密度，一起大圆柱结构能够做到更好的散热性，体系集成度也更高，安全性要求较高的三元资料较为喜爱，因而遭到特斯拉的喜爱。

4680电池首要是结构立异，难度远大于刀片电池的立异，对出产工艺及设备提出了更高的要求，而这对整个锂电工业都是新鲜课题，也便是说4680电池是彻底立异，简直从零做起。

新物种4680，作为新一轮锂电立异的代表，值得长时间盯梢调查，谁能在工艺、设备及良品率上有所突破，谁就能在中高档乘用车动力电池上占有一席之地。