不是烟雾弹，特斯拉的4680大电池来了( 二 ) 译|卢安琪目前4680的产能相对于

潜在问题
4680作为一款新型电池，所存在的隐患也不容小觑。
在所有的质疑声中，最方便大家理解的便是并未显著提升的能力密度以及增大尺寸所带来的一系列问题。
有人认为， 4680在电池的性能优化部分主要来自于体积增大，而电池的的体积越大，对压延压力和散热的需求就越大。
尽管特斯拉通过无平板技术在热平衡系统上取得过突破，但4680的尺寸依然决定了它存在着更高的散热和外延承压需求。
其次，硅原料的循环性较差。锂离子嵌入传统的石墨原料时，石墨原料的体积膨胀并不明显。但硅原料在锂离子嵌入时，体积可能会膨胀四倍以上，反复的膨胀和收缩可能会将电池提早报废。
而另一方面，硅原料的导电性不强，这一特点限制了硅电极材料在容量和性能方面的充分利用。
现况及展望
尽管松下等大企业宣称已经做好大规模量产4680电池的准备。从这次特斯拉1月份宣布的4680大圆柱电池量产情况来看，完全量产并应用于车特斯拉的主力车型仍需要一段时间。
虽然4680版ModelY即将问世，但马斯克本人曾表示，没有百分之百的信心于2022年将4680全面用于新版本的ModelY上。
4680大圆柱电池极大程度减少了单个电池包电池电芯数量，内部活性物资的容量也变大，所以带来了单个电池包的电芯的减少。
此前一代的1860圆柱电池需要7200+个电芯，到二代2170圆柱电池需要4400+个电芯左右，再到如今的4680大圆柱电池仅仅只需要950-1000个电芯。
但即便如此，但目前4680的产能相对于特斯拉的产销率来看只是杯水车薪。
由于4680大圆柱电池本身体积变大， 90%的良率与100万块4680大圆柱电池电芯的产量水平也仅能满足大概1000辆特斯拉汽车的需求。与特斯拉目前每个月数十万辆的产销量相比，仅以目前产能还难以做到全面覆盖。

文章图片
此前，马斯克在发布4680电池概念时提出对4680的投产计划也可作为发展参考。
他于2020年预计4680电池全面投产大约需要三年时间，并且计划4680产量在2022年达到一年100GWh、在2030年达到一年3TWh 。其中，能够搭载4680电池的车型有ModelY、Cybertruck以及Semi 。
在这项计划中， 2022年ModelY产量将达到100万辆， Cybertruck和Semi在2023年实现量产后，产量将分别达到25-30万辆/年、10万辆/年。
而ElectricVehicleDatabase数据显示， ModelY、Cybertruck、Semi的电池容量分别为75kWh、250kWh和500kWh 。
依此计算，若2022年4680电池产量需求约75GWh ， 2030年4680电池产量需求则约3.16TWh ，增长可达4113% 。此期望数值与马斯克的计划基本符合。
总结
4680电池增强了电池的动力性和安全性，在电池能量方面提升了5倍，动力方面提升了6倍。但在能量密度、循环性能等方面还有进一步提高的空间。
总而言之，除去新材料和新技术的诞生外，电池容量的提升、生产效率的提升和成本的降低（下降14%）的主要原因则是因为电池尺寸和电芯的增大。
同时， 4680电池的全方位投产也将在接下来将推动高镍阴极、硅碳阴极、碳纳米管导电剂、大圆柱结构组件、新锂盐等多方面供给需求。
【不是烟雾弹，特斯拉的4680大电池来了】来源：IEEEspectrum、UtmelElectronic、Engineerity.com等

文章图片