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(文/张家栋 编辑/高莘) 特斯拉CEO马斯克在去年年底曾表示,2024年将是“4680”年。中金、中信证券等机构也在今年的研报中表示,2024—2025年大圆柱电池将开启首批装机热潮的应用。 然而,就在大圆柱电池处于如火如荼的发展阶段时,最早提出4680电池概念的特斯拉却突然打起了退堂鼓。 图源:autoevolution 据美国媒体autoevolution近日报道,有消息称,如果特斯拉无法以更低成本生产更大的电池,该公司将放弃 4680 电池的生产,转而依赖第三方供应商。 2020年,当特斯拉首度发布4680电池时,全球动力电池行业曾一度为之一振。这种电池的命名源于其独特的尺寸——直径46mm、长度80mm的圆柱形锂电池。 这款电池曾得到极大赞美,而行业也认为这一制式的电池将成为动力电池的未来发展方向。 从技术角度来说,特斯拉4680电池采用了大电芯+全极耳+干电池的多技术融合。 其中,大圆柱电池为行业带来了开创性思路,不同于过去动力电池组中由许多“小电池”单元构成,4680电池的更大尺寸,能够减少电池单元的使用数量,减少电池焊接以及连接件的数量,从而降低电池重量,减少零部件成本,并实现整车的轻量化。 此外大圆柱电池采用的全极耳设计,在充电速度和安全性方面有着比较明显的优势,由于电池表面为弧形,因此电池与电池之间的接触面积会比较小,从而能够有效阻止热失控的蔓延。 按照马斯克在2020年的说法,整个 4680 电池方案能减少约 20% 的电池制造成本,35% 的设备投资成本和 70% 的工厂占地面积。同时在硅阳极的应用下,预计4680电池相比21700单颗电芯容量提升5倍,功率提升6倍,在整车层面能够实现16%的续航里程提升。 然而,马斯克的理论有多丰满,现实就有多骨感。 从去年在美国Model Y上小范围试装的4680电池便被曝出能量密度远不及预期。彼时有外媒根据美国国家环境保护局(EPA)发布的续航测试结果测算,当时特斯拉使用的4680电池的能量密度比特斯拉在全世界范围内普遍使用的2170电池低了13%,仅有229Wh/kg。彼时的宁德时代麒麟电池则已经达到255Wh/kg。如果在封装体积等维度,当时麒麟电池和比亚迪刀片电池,均足以在体积利用率方面碾压特斯拉的4680。 图源:autoevolution Autoevolution在报道中指出,特斯拉目前生产的 4680 电池仍使用与 2170 电池类似的化学成分制造;承诺中的硅阳极替代材料也没有实现,干法电极制造工艺也是如此,这意味着特斯拉未能实现预想中的进展。更糟糕的是,由于新电池更大的体积,电池组内的散热也更加困难,这也导致了 Cybertruck 的充电性能不佳。 同样困扰特斯拉的还有良品率问题,截至今年年初,特斯拉4680电池的良品率已经较2022年底的92%提升至95%,但仍远不及其2170小圆柱电池99%的良品率。 反映在结果上,复杂的电池制造工艺以及良品率不佳的问题,并没有为马斯克带来预期中的电池成本大幅降低。到目前为止,特斯拉的 4680 电池不仅在能量密度和充电性能方面不如 2170 电池,而且价格也更高。 低下的产量甚至无法满足特斯拉大规模装车的需求,去年10月,特斯拉宣布突破第2000万个4680电池电芯。尽管数据惊人,但据业内人士计算,每 1000万颗4680电池电芯的产能也仅能满足约1.2万辆Model Y车型生产。这显然与马斯克计划中未来全车型采用4680电池的构想相差甚远。 为了改变动力电池进度不佳的问题,特斯拉曾在今年5月为其4680电池部门任命了新负责人博纳·埃格尔斯顿(Bonne Eggleston),并暂停了对于该部门的裁员,同时设定了年底完成降本的目标。彼时的目标包括要求特斯拉自产的4680电池要比向松下、LG新能源等供应商采购的同类电池更加经济实惠。 但随着最新消息的发布,或许特斯拉已经认清了自研4680电池的难度与降本难题。 事实上,从去年年底开始,特斯拉就已经开始为4680的制造寻求外界帮助。今年年初,《日本经济新闻》报道,特斯拉用于其新型电动汽车Cybertruck的电池正极材料是从中国企业采购的,相关正极材料将用于制造4680电池。 同时,特斯拉的供应商松下、LG能源、三星SDI等也在跟进4680电池的量产。 近日,韩国LG能源便宣布将开始试量产4680电池,尽管并未透露太多技术细节,但这也可能是促使特斯拉放弃自制4680电池的重要原因之一。 也就是说,特斯拉的放弃,或许并不会影响4680电池在市场上的推广与普及。 虽然松下在去年推迟了4680电池的商业化生产,但从今年开始,宝马、通用汽车、福特和沃尔沃等主机厂对于大圆柱电池的需求,则刺激着电池厂商们的跟进。 除了LG与松下,三星 SDI同样计划在今年内完成46系列大圆柱电池的量产。 而国内企业方面,电池网梳理企业官宣、机构研报、媒体报道发现,宁德时代、远景动力、亿纬锂能、比克电池、国轩高科、中创新航、蜂巢能源、创明新能源、蔚蓝锂芯等电池企业均在4680电池或其他46系圆柱电池领域有所布局。 其中,亿纬锂能、远景动力、宁德时代都是宝马汽车大圆柱电池的供应商。
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