松下4680电池技术(松下试生产4680，这款电池真有那么厉害？)

Posted 2023-05-29

篇首语：喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了松下4680电池技术(松下试生产4680，这款电池真有那么厉害？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

松下4680电池技术(松下试生产4680，这款电池真有那么厉害？)

随着新能源汽车的快速发展，电动汽车核心部件，“三电”技术之一的电池，也成为新能源汽车市场最重要的“战场”。新冠疫情导致的缺芯问题，大大影响了车企的产能，在这样的情况下，没有人愿意在电池问题上再次被“卡脖子”。

2021年，就有吉利参与电池制造与研发，丰田与松下成立合资公司，本田与SES签署合作协议，PSA与Saft成立合资公司，长安与比亚迪开展合作，大众与博世成立合资公司等等，新能源车企和电池企业的合作越来越紧密。

作为特斯拉最早的合作伙伴之一，松下一直为特斯拉提供电池。近日，松下电器表示，预计在今年4月开始试生产4680电动汽车电池。与此同时，松下电器的首席财务官HirokazuUmeda也表示：“当我们真正能够交付4680时，我们计划将优先满足特斯拉。”

4680电池从特斯拉公布开始，就引起了广泛的关注，它在提升续航里程、降低成本等方面都有更加明显的优势。那么它是如何做到的？是不是真的像传说中这么厉害？

一、单体能量提升5倍，为什么续航只增加16%

关于特斯拉的4680电池到底有多厉害这件事，大部分都和这张图有关。这是特斯拉官方对于4680电池的说明，根据这张图里的信息，全新的4680电池相较于特斯拉目前在大规模使用的2170电池，单体能量提高5倍，整车续航里程增加16%，电力相比有极耳电池提升6倍，功率输出提升6倍。

电池的能量、电力、输出都是5-6倍的提升，看起来似乎确实很厉害。鉴于这是官方的说明，相信特斯拉的数据也不太会有作假的必要，那么4680电池相比2170，性能方面应该确实有了这么大的提升。但是为什么能量、电力提升了这么多，续航反而只有 16%的提升。这就要从什么是4680电池说起。

包括即将装配的4680电池在内，特斯拉一共用过三种电池，分别是18650、2170和4680。这些数字并不是什么神秘代码，相反它只是电池大小的参数而已。很多人都知道，特斯拉的电池是圆柱形的，形状和生活中常见的5号、7号电池类似。电池名称中的前两个数字，表示的是电池的直径，后面的数字表示的是电池的长度（高度）。

4680电池的意思，就是直径46mm，长度80mm；2170电池代表电池的直径是21mm，长度为70mm。所以简单的说，4680电池相比2170电池，体型更大了，更高了。根据特斯拉官方数据，2170电池体积为24245立方毫米，而4680电池的体积为132952立方毫米，4680的体积是2170的5.4倍。

4680电池的体积是2170的5.4倍，电池的能量、电力、输出方面也都是5-6倍左右的提升，这么看起来，似乎这个提升也很正常，并没有什么特别的地方。不过实际做起来，4680电池的难度并不小。

不论是2170还是4680，它们本质上都是圆柱卷绕电芯，如果把电池全部展开，那么整个电芯就像是一张长方形的“纸”，把这张“纸”像圆形的纸巾一样卷起来，就得到了一个圆柱形的电池。

如果把4680的电芯展开，就会得到一张更长的“电芯纸”。这张纸的长度越长，难度就越高。除了产生方面的良品率问题，按照2170电池上的技术，整个4680电池的电阻和发热也会成倍的提升，电池的性能就会下降，也会影响快充的效率。而特斯拉4680的创新，在于使用了无极耳技术。

电池的充放电，实际上就是电子在正负极之间的移动。在2170电池上，电子在正负极的移动，需要经过整张“电芯纸”，因为“电芯纸”的左右两边就是正负极，充放电就是从“电芯纸”的最左边到最右边。

电子的长距离移动虽然电阻也不小，还有发热，但都在可控的范围内。而4680电池展开后，整张“电芯纸”长度是2170的4倍多。这也就意味着如果采用相同的技术，4680电池的充放电过程，会使电阻和发热也成倍提升，安全隐患变大。

所以特斯拉想了个办法，把原先电池上的极耳拿掉，将“电芯纸”的边缘剪开然后折起来，贴在电池的上下两段，通过激光技术让电池的正极和负极露出来，替代原来的极耳。这样一来，4680电池就从原来的单个极耳变成了多个极耳，甚至全部都是极耳，也正因为如此，4680电池也被称为全极耳电池。

除了极耳变多，4680电池的优点就是大大缩短了正负极之间的距离，原本电池充放电时电子需要在左右两边移动，现在变成了上下移动，移动距离大大缩短。电子移动距离短，产生的电阻就越小，可以降低极耳处的电流密度和发热量，（全极耳）也就能够承受更大的电流。也正是因为极耳尺寸更大，散热更加均匀，间接提升了4680电芯的充放电性能。

特斯拉4680电池内部的电极材料也发生了很大改变，在电池阴极金属成分的配比方面，特斯拉通过提高镍和锰的含量，大幅减少对钴元素的使用（钴元素储量少、价格高昂），同时采用新的涂层与掺杂物，阴极成本下降15%。

在同等的空间内，单个电芯体积增大，而电芯数量就会大幅减少。4680电池组内部仅由960块电芯组成，相比于2170电池电芯数量减少了约79%，电池的管理相对来说更加简单。同时电芯数量的减少，还节约了大约370个零部件，整体更加轻量化。而简化的结构还能够提升生产速度，成本也能降低50%左右。

从一系列的操作来看，特斯拉不论是在车身还是电池技术，都在做减法，在提升性能的同时，把整辆车的制造变得更加简单。而这一切的目的，是在提升性能或维持相同性能的同时，极大减少生产成本。特斯拉此前可以做到持续的降价，也跟在各个环节节约成本有直接的关系。

二、松下并不独占，其他电池企业也在生产4680

2009年，松下开始和特斯拉合作，为特斯拉供应1865型号电池，并为此后的2170型号电池和如今的4680型号电池打下基础。特斯拉的快速扩张，也让松下开始扭亏为盈，同时作为彼时特斯拉的独家电池供应商，松下的产能也逐渐跟不上特斯拉的速度。现在，特斯拉的供应商除了松下，还有宁德时代、LG化学和比亚迪。

作为特斯拉在国内的主要供应商，宁德时代在新型大号圆柱电池方面的布局也非常快速，并且开始计划在临港特斯拉工厂南部建设超级电池工厂，用于快速及时的供货给特斯拉。日韩部分，LG化学和三星SDI的布局更早，并且已经完成4680电池的样品开发，相信已经克服超长材料低良品率的问题。

此前曾有传言称，特斯拉早在去年便已经开始在国内寻找4680大圆柱电池的合作厂商，除了此前的宁德时代、LG新能源等厂商外，亿纬锂能也成为了特斯拉的洽谈对象。

早在去年11月时，有关亿纬锂能将生产4680大圆柱电池的消息就已经得到了证实。亿纬锂能曾发布公告称，将在荆门高新区投资建设20GWh乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目，该公司董事长刘金成在开工仪式上表示：“将在荆门建设的大圆柱电池项目，可能是全世界范围内最先量产的4680和4695电池的生产基地，这里生产的电池将装备给全世界最牛的公司。”这表明亿纬锂能的4680大圆柱电池项目在去年便已经开工。

在此前的202年度财报会议上，关于4680 电池，马斯克表示结构化电池包每天都有一定的组装量，奥斯汀工厂每天也都会有新车装上 4680 电池包，第一批搭载 4680 电池的车型可能会在近期，也许是一季度末开始交付。

而鉴于松下的4680电池在今年4月份才会开始试生产，这显然对不上特斯拉的节奏，所以现在应该已经有其他的电池供应商开始给特斯拉提供4680电池了。从这个方面来看，松下可能已经落后了。

除了Model Y之外，4680电池后续会搭载在更大的车型比如电动皮卡Cybertruck和电动卡车Semi上。而随着特斯拉以及电池企业的入局，大电芯电池可能会在更多品牌的纯电动车型上应用。