“餅干桶”4680（也稱(chēng)“46800”）電池正在像“推土機(jī)”一樣，一步步向汽車(chē)行業(yè)推進(jìn)。

2月19日，特斯拉的Twitter賬號(hào)更是宣布，“慶祝我們一月生產(chǎn)的第100萬(wàn)個(gè)4680電池！”

不過(guò)，按照一輛車(chē)960個(gè)電芯計(jì)算，相當(dāng)于裝車(chē)1041輛。所以這個(gè)下線(xiàn)儀式的象征意義大于實(shí)際意義。

而與特斯拉長(zhǎng)期合作的松下電器，早在2月初就表示，預(yù)計(jì)今年4月開(kāi)始試生產(chǎn)4680電池，松下還打算在松下大阪總部附近的和歌山縣（Wakayama）進(jìn)行進(jìn)一步試產(chǎn)，正式大規(guī)模量產(chǎn)的時(shí)間和地點(diǎn)則尚未確定。

不過(guò)，曾有日本媒體報(bào)道，這座工廠年產(chǎn)能不到10GWh，大概只能滿(mǎn)足15萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)用量。

但不管怎么說(shuō)，4680電池量產(chǎn)后，“當(dāng)我們真正能夠交付4680時(shí)，我們計(jì)劃將優(yōu)先滿(mǎn)足特斯拉?！彼上码娖魇紫?cái)務(wù)官梅田博和（Hirokazu Umeda）是這么說(shuō)的。

根據(jù)去年年底的一份專(zhuān)家交流紀(jì)要，“未來(lái)主流的兩種路徑從整車(chē)角度上講，就是CTP+磷酸鐵鋰對(duì)應(yīng)中端車(chē)型，和CTC+4680對(duì)應(yīng)高端車(chē)型?！?/p>

隨著4680電池的量產(chǎn)到來(lái)，沖擊原有的電池產(chǎn)業(yè)格局也成為必然。

量產(chǎn)的沖擊

在之前的文章《4680電池就要量產(chǎn)了！誰(shuí)最慌？》里面，已經(jīng)提及，“4680電池以超越業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)的速度進(jìn)入量產(chǎn)階段，對(duì)于原有的電池產(chǎn)業(yè)格局是有沖擊的，而且突破里程焦慮后，對(duì)于燃油車(chē)和電動(dòng)車(chē)的格局都是具備沖擊作用的。”

因?yàn)椋?680電池可以很大程度減少電池包的電芯數(shù)量。

比如，按每個(gè)電池包的裝機(jī)量算，需要18650圓柱電池7200+個(gè)，第二代21700電池則需要4400+個(gè)左右，而4680電池只需要950~1000個(gè)。

根據(jù)特斯拉官方介紹，新的一體底盤(pán)采用“4680+CTC”電池包設(shè)計(jì)，由960（40x24）個(gè)電芯組成。

而且眾所周知，4680電池相比前代21700電池單體容量提升5倍，達(dá)到了300Wh/kg，內(nèi)部采用無(wú)極耳設(shè)計(jì)。

目前來(lái)看，4680電池量產(chǎn)最重要的問(wèn)題是良品率。

而在文章《細(xì)微處的光芒丨車(chē)展觀察》里也曾寫(xiě)到：通過(guò)努力，特斯拉4680電池的良品率已經(jīng)從最初的20%迅速提升至80%。不過(guò)，離大規(guī)模應(yīng)用的良品率基準(zhǔn)線(xiàn)90%還有點(diǎn)距離。

但這次，從特斯拉第100萬(wàn)個(gè)電池下線(xiàn)來(lái)看，其美國(guó)加利福尼亞州弗里蒙特（Fremont）工廠14條試生產(chǎn)線(xiàn)的4680電池良品率最終平均達(dá)到92%，這也是自2020年9月推出4680電池以來(lái)最新的進(jìn)展。

速度實(shí)在是快。

根據(jù)《汽車(chē)電子設(shè)計(jì)》朱校長(zhǎng)的解讀，F(xiàn)remont工廠1月22號(hào)每天的產(chǎn)線(xiàn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)量為6249個(gè)電芯，廢品564顆。

除了一臺(tái)特殊的封裝線(xiàn)以外，多條封裝設(shè)備（7條產(chǎn)出100個(gè)/天，6條產(chǎn)出200個(gè)/天）產(chǎn)出的良品率在79~97%（良品率平均達(dá)到92%）。

不過(guò)，相較于21700電芯99%的行業(yè)良品率，4680電池還有很大的提升空間。所以，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，短期內(nèi)4680良品率達(dá)到95%左右就算是一個(gè)很不錯(cuò)的數(shù)字。

也有分析指出，4680電池良品率難以快速提高的原因仍與其整體結(jié)構(gòu)有關(guān)。

除了隔膜在卷繞過(guò)程中容易發(fā)生正負(fù)極微短路之外，其電池內(nèi)部構(gòu)造所采用的魚(yú)鱗涂覆技術(shù)，在涂覆不均的時(shí)候也會(huì)影響良品率。

此外，全極耳與集流盤(pán)或殼體的連接需要采用面焊技術(shù)，激光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(méi)有焊，造成廢品。

所以，也就不難理解，為什么多數(shù)企業(yè)將4680電池批量生產(chǎn)的時(shí)間定2023年。

當(dāng)然，特斯拉第100萬(wàn)個(gè)4680電池的量產(chǎn)下線(xiàn)，是一個(gè)極具象征意義的良好開(kāi)端。中信證券研報(bào)就認(rèn)為，特斯拉4680電池有望引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革。

對(duì)于行業(yè)內(nèi)的電池制造商，比如寧德時(shí)代和比亞迪來(lái)說(shuō)，如果不跟進(jìn)的話(huà)，也將成為一種損失吧？

4680的技術(shù)提升

眾所周知，特斯拉在技術(shù)乃至所有方面，一直信奉“第一性原理”。

所以，不管是全棧自研的FSD芯片，還是一體壓鑄技術(shù)，包括4680電池，從最初業(yè)內(nèi)不理解，到引領(lǐng)潮流，實(shí)在是個(gè)可怕的對(duì)手。

而且，特斯拉的4680電池還在不斷進(jìn)化中。

2月22日的推特上，一位特斯拉研究者@TroyTeslike爆料特斯拉 4680 電芯2022~2024 年的性能規(guī)劃，其中：

2022年量產(chǎn)第一代4680電芯，電池容量98Wh，2023年量產(chǎn)第二代，電池容量108Wh，2024年第三代，電池容量118Wh。

此外，Troy 預(yù)測(cè)，到2024 年特斯拉4680電芯可以實(shí)現(xiàn)12.39%的體積能量密度提升，以及18.67%的重量能量密度提升。

所以，4680電池采用的技術(shù)雖然不是顛覆性的，但是在特斯拉不斷“OTA”般的迭代下，還是在飛速提升性能。

當(dāng)然，這包括之前提過(guò)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：

電池生產(chǎn)工藝上，特斯拉4680電池采用斥資2.18億美元收購(gòu)的MAXWELL的干電極技術(shù)，不僅節(jié)約了傳統(tǒng)方法帶來(lái)的溶劑開(kāi)支和覆膜機(jī)成本，還提高約5%的電池能量密度。

通過(guò)將活性正負(fù)粒子與聚四氟乙烯(PTFE)混合，使其原纖化，再將粉末直接碾壓成薄膜，壓在鋁或銅的原材料上，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)速度更快。

所以，干電極技術(shù)很可能會(huì)成為下一代的技術(shù)標(biāo)桿。

電芯結(jié)構(gòu)方面，特斯拉4680電池的無(wú)極耳（即全極耳）技術(shù)，我之前的文章也詳細(xì)介紹過(guò)，不再贅述。

正是基于這一技術(shù)，其電極導(dǎo)電涂層和電池端蓋的有效接觸面積可達(dá)到100%，極大地提升散熱能力，體積更大的4680電池才有效地解決了高能量密度電芯的散熱問(wèn)題。

電池材料上，4680電池采用硅碳負(fù)極材料。采用硅負(fù)極材料的鋰電池質(zhì)能密度可提高8%以上，體能密度則可達(dá)到提升10%以上。

同時(shí)，由于石墨負(fù)極的電壓十分接近鋰的沉積電位，硅基負(fù)極材料相比之下有更好的安全性。而且，硅材料來(lái)源廣泛、成本低廉，還環(huán)保。

值得一提的是，跟4680電池相輔相成的，特斯拉還采用了CTC（Cell to Chassis，俗稱(chēng)底盤(pán)電池）技術(shù)。

馬斯克曾表示，采用CTC技術(shù)后，配合一體化壓鑄技術(shù)，可以節(jié)省370個(gè)零部件，車(chē)身減重10%，每千瓦時(shí)的電池成本能降低7%。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，CTC相比CTP，集成化程度得到更大提升。

CTC不僅重新定義了電池的布局，還整合了整個(gè)三電系統(tǒng)。特斯拉是在2021年6月公開(kāi)這項(xiàng)名為“INTEGRATED ENERGY STORAGE SYSTEM”專(zhuān)利的。

這項(xiàng)專(zhuān)利中詳細(xì)闡述了4680 Structural Battery（CTC）電池系統(tǒng)集成技術(shù)。四個(gè)月后的10月，特斯拉在德國(guó)柏林工廠首次對(duì)外展示4680 Structure Battery（CTC）。

當(dāng)然，國(guó)內(nèi)也有專(zhuān)家表示，“CTC是否會(huì)造成一些隱患，比如電芯的保護(hù)，膨脹問(wèn)題？目前只是探索過(guò)程，還沒(méi)有這個(gè)技術(shù)批量（量產(chǎn)）去做?！?/p>

但是，對(duì)于CTC帶來(lái)的主機(jī)廠主導(dǎo)權(quán)提升，專(zhuān)家承認(rèn)，“未來(lái)可能顛覆電池廠作為主導(dǎo)的角色，目前4680的技術(shù)還沒(méi)有那么成熟，中國(guó)可能不會(huì)立馬去切換，那從未來(lái)來(lái)看確實(shí)是個(gè)趨勢(shì)。”

相應(yīng)的，既然是個(gè)趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代就沒(méi)有落下的道理。

寧德時(shí)代也在加快研發(fā)攻關(guān)，并計(jì)劃于2025年左右推出自己的CTC方案，有望于2028年升級(jí)為下一代智能化CTC。

巧合的是，與特斯拉慶祝第100萬(wàn)個(gè)4680電池下線(xiàn)的同一天，上海臨港新區(qū)特斯拉超級(jí)工廠旁邊，寧德時(shí)代投資4.4億美元的寧德時(shí)代（上海）智能科技一體化電動(dòng)底盤(pán)研制項(xiàng)目及瑞庭時(shí)代上海智能動(dòng)力系統(tǒng)項(xiàng)目（二期）也正式開(kāi)工。

盡管寧德時(shí)代沒(méi)有明說(shuō)，但“一體化電動(dòng)底盤(pán)研制項(xiàng)目”應(yīng)該就是CTC。

此外，在電池的BMS管理方面，特斯拉采用多面冷卻方法，這也成為引導(dǎo)行業(yè)潮流的一種方式。

其實(shí)，特斯拉采用的技術(shù)，分開(kāi)來(lái)看，都不是特別難的技術(shù)，但是特斯拉的“第一性創(chuàng)新”大法，確實(shí)是超強(qiáng)。

我在《46800電池，終結(jié)燃油時(shí)代？》說(shuō)過(guò)，業(yè)內(nèi)很多人低估了4680電池的作用。

但事實(shí)卻是，各車(chē)企和各電池企業(yè)的反應(yīng)速度還是很快，早就意識(shí)到特斯拉的先進(jìn)之處，只是嘴上不說(shuō)而已。

“小趨勢(shì)”，大趨勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)研發(fā)4680電池的車(chē)企和電池企業(yè)其實(shí)已經(jīng)很多。

包括保時(shí)捷、寶馬、江淮、東風(fēng)等在內(nèi)的車(chē)企，均在有意或者已經(jīng)與電池企業(yè)共同推動(dòng)4680電池的開(kāi)發(fā)，目前寶馬已經(jīng)確定采用4690電池，不過(guò)，保時(shí)捷的規(guī)格型號(hào)尚未確定。

電池企業(yè)方面，之前在《細(xì)微處的光芒丨車(chē)展觀察》中寫(xiě)過(guò)，億緯鋰能也在開(kāi)發(fā)4680電池，走46950路線(xiàn)，這是為了規(guī)避特斯拉專(zhuān)利。

但是，46950電池還有極耳，說(shuō)明技術(shù)上有代差，主要是“一致性想保持好非常困難。”

而根據(jù)更早的信息，億緯鋰能表示布局的是46800和46950兩種電池，預(yù)計(jì)2023年產(chǎn)能釋放20GWH，2024年達(dá)到40GWH?，F(xiàn)在來(lái)看，46950電池最快2022年可能就能量產(chǎn)。

億緯鋰能的相關(guān)負(fù)責(zé)人當(dāng)時(shí)對(duì)我表示，46950項(xiàng)目已經(jīng)在建廠，不過(guò)合作方不方便透露。

“46950主要是就是為了把它的容量變大，使得一致性更高。因?yàn)殡姵卦叫≡蕉?，就越容易出現(xiàn)壓差。而46950把損耗降了下來(lái)?！?/p>

說(shuō)到江淮，2019年，江淮的技術(shù)負(fù)責(zé)人曾表示，“我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到它（46800電池）獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，關(guān)于配方和細(xì)節(jié)的研發(fā)我們已經(jīng)開(kāi)展一年多了。我也可以告訴你，全球頂級(jí)的這些公司都在走這個(gè)路線(xiàn)，這些頂級(jí)的公司都認(rèn)識(shí)到這個(gè)路徑的正確性，大概兩三年以后大家會(huì)知道?！?/p>

現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)都知道，江淮與比克電池合作，開(kāi)發(fā)46800/46105電池。比克電池去年3月對(duì)外展示了4680電芯，預(yù)計(jì)將于2023年開(kāi)始量產(chǎn)。

經(jīng)濟(jì)學(xué)家何帆曾說(shuō)：“絕大部分創(chuàng)新都發(fā)生在極細(xì)微處和極宏大處，而在極細(xì)微處形成的小趨勢(shì)恰能改變世界?！?/p>

既然江淮“看清了未來(lái)的趨勢(shì)”，那么，46800電池什么時(shí)候能成為行業(yè)內(nèi)的大趨勢(shì)呢？

當(dāng)然，得先從“小趨勢(shì)”開(kāi)始。

從動(dòng)力電池裝機(jī)總量來(lái)說(shuō)，根據(jù)韓國(guó)調(diào)研機(jī)構(gòu)SNE Research發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2021年全球各國(guó)注冊(cè)的動(dòng)力電池裝機(jī)總量為296.8GWh，同比增加102.18%。

國(guó)內(nèi)方面，工信部最新的數(shù)據(jù)是，2021年全國(guó)鋰電池總產(chǎn)量高達(dá)324GWh，其中，動(dòng)力型鋰電產(chǎn)量為220GWh，同比增長(zhǎng)165%。

“小趨勢(shì)”的說(shuō)法來(lái)自《小趨勢(shì)》這本書(shū)，意思是要成為一種趨勢(shì)，至少市場(chǎng)份額的占比要突破1%。

那么，以SNE的數(shù)據(jù)來(lái)算，如果4680電池要成為一種行業(yè)“小趨勢(shì)”，至少裝機(jī)量要超過(guò)3GWh才行。

而且，這還是2021年的數(shù)據(jù)。隨著動(dòng)力電池裝機(jī)量的飛速發(fā)展，這個(gè)數(shù)字還要不斷加大。

去年7月27日的財(cái)報(bào)會(huì)議上，馬斯克表示“預(yù)計(jì)到明年年底，特斯拉將達(dá)到每年100GWh的4680電池產(chǎn)能?！?/p>

雖然現(xiàn)在看來(lái)，還是有點(diǎn)“吹?！?，但是這已經(jīng)讓“小趨勢(shì)”肉眼可見(jiàn)。所以，行業(yè)內(nèi)認(rèn)為的2023年4680電池的“量產(chǎn)元年”，應(yīng)該是板上釘釘?shù)氖隆?/p>

我們知道，4680電池的專(zhuān)利是特斯拉于2019年11月才提交的。當(dāng)時(shí)我們還不能斷定，作為一種“破壞性”的技術(shù)創(chuàng)新，能不能改變“游戲規(guī)則”。

如今，才兩年過(guò)去，特斯拉已經(jīng)“秒速”量產(chǎn)，拍馬殺到。所以，國(guó)內(nèi)各企業(yè)真得加把勁了。

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