導讀：預計2024年4680將完全取代2170，海外進展將快于國內。松下預計明年年底將會批量生產，參照2170對18650的替代速度，假設2022年以2170為主，2023年將開始逐步替代，2024年將實現完全替代。
近來各大廠商紛紛宣布動力電池產能擴產，寧德時代在廈門、貴州建設電池生產基地，億緯鋰能在荊門152.61GWh的鋰電池生產研發基地，20GWh乘用車用大圓柱電池生產線、16GWh磷酸鐵鋰電池生產線。
4680大圓柱電池究竟是什么？
目前國內車企主流使用方形電池，圓柱動力電池大規模使用的只有特斯拉、戴姆勒、日產、雷諾、大眾、現代等軟包電池，隨著2020年9月特斯拉電池日提出“4680”新型電池，即直徑46mm，高80mm的圓柱電池。特斯拉預計4680將在2170基礎上，容量提升5倍，里程提升16%，成本下降14%。但車企選擇規劃的更改并非一朝一夕的事。意味著即使4680電池順利推出且使用效果良好，其他車企或將跟進圓柱電池，短時間主要使用也主要是特斯拉。
目前市場對4680前景觀點分歧較大，那么4680究竟好在哪里？未來會顛覆電池原有技術路線還是只是個噱頭？
4680主要優勢體現在電池容量、生產成本、以及效率上。電池容量上，較與之前的2170電池，擴大了5倍，電池容量也導致續航里程提升。成本降低主要由于2170圓柱動力電池需要4400個電芯，而4680電池僅僅只需要950個電芯就可以組成，意味著空間利用率增高，組裝效率增高。并且相比于2170, 減少了由于沒有提供能量密度的原材料用量，比如隔膜、鋼殼來降本，并且圓柱間有一定空隙，散熱性能好，不存在方殼帶來的散熱難題。
4680主打高鎳，鐵鋰電池的前景
4680電池的主要優勢在能量密度的提升上，Telsa就有提過想把其能量密度的優勢最大化，而松下，寧德時代，LG新能源和億緯鋰能等都將是特斯拉4680電池的未來潛在合作方。但今年以來特斯拉提出了特斯拉的標準續航升級版Model 3和標準續航版Model Y都將使用磷酸鐵鋰電池，取代之前的三元電池，而根據特斯拉二季報，馬斯克規劃未來特斯拉車型中1/3-2/3將使用磷酸鐵鋰電池，鐵鋰前景依然明確。
4680預計將主要應用于三元上，刀片電池相比于方形電池能量密度提高了至少40%，從140上升至200。圓柱電池4680相比于2170提高15%，相較18650提高25%。刀片電池對于提高能量密度更有效，簡而言之，磷酸鐵鋰用4680意義不大。相反，刀片電池如果使用三元材料，由于內部結構件的因素，散熱性能下降，反而會更危險。
設備工藝更新，4680優勢主打
電池組內的熱失控蔓延是安全問題的主要關注點。目前動力電池主打小容量串并聯成組，來滿足高能量的要求，最近動力電池事故大都由于電池組中某個電池單體熱失控后產生大量熱，帶動周圍電池單體受熱，進而產生熱失控蔓延。目前主流車企主要使用液冷的手段抑制熱失控的蔓延。圓柱電芯優勢一是單體容量低，單個電視失控釋放熱量不易蔓延；二是圓形弧形表面一定程度抑制電池之間熱傳遞；圓柱電芯本身設計具備一定熱失控的閾值，在模組部分有更多容錯空間。
“全極耳”結構，快充性提升顯著。相較于2170電池，4680電池通過巧妙的結構設計增加極耳傳導面積、縮短極耳傳導距離，實現了某種形式上的“全極耳”結構，電池充放電效率大大增加。
4680究竟什么時候來
預計2024年4680將完全取代2170，海外進展將快于國內。松下預計明年年底將會批量生產，參照2170對18650的替代速度，假設2022年以2170為主，2023年將開始逐步替代，2024年將實現完全替代。
目前主流說法還是認為高端車將以4680為主，非高端市場將以方形為主，軟包仍在發展中。
來源：電池網
