4680电池,特斯拉的新镰刀

时间:2022-03-25 13:33:34 来源:互联网112作者:吉林省大安市

导读:本文是由吉林省大安市网友投稿,经过编辑发布关于"4680电池,特斯拉的新镰刀"的内容介绍。

电动汽车的竞争,仍是电池能密的竞争。

4680电池,特斯拉的新镰刀

编者按:本文来自微信公众号锌财经(ID:xincaijing),作者:路世明,创业邦经授权发布

3月18日,国家发改委再次宣布油价上涨,算上这次调价,这已经是今年国内油价的第六次上涨。而就在大家“逃离”燃油车、关注纯电车的时候,特斯拉、理想、威马等新能源势力也纷纷涨价。如此“两难”的背后,藏着消费者对能源优化的巨大期待。

而近日,日本广播协会报道,松下公司计划在美国购买土地,建设一座大型的动力电池工厂,该工厂的投资金额或高达数十亿美元,可能将为特斯拉生产4680电池。而就在不久之前,特斯拉发推文表示,加州的试点工厂在1月份生产了100万块4680电池,这标志着4680电池正式进入量产阶段。

继2020年9月特斯拉在电池日活动上首次发布4680电池之后,4680电池的任何一则消息都颇受市场关注。这个新型电池不仅在成本上有明显降低,在续航和充电上也有较大提升。在眼下这个电池技术亟需突破的时期,4680电池的出现无疑会对整个产业链带来不小的影响。

首当其冲的就是电池行业,谁能第一个实现4680电池的量产,谁就能掌握市场的主动权。而对于车企来说,承受特斯拉带来压力的同时,谁能快一步在量产车型上使用4680电池,自然也能在竞争激烈的市场中杀出一条路来。

毫无疑问,4680电池在引领动力电池变革的同时,也将在一段时期内塑造出一个新的市场格局。

一节更比五节强

在汽车电动化的发展进程中,续航里程、成本一直是制约纯电动汽车快速实现市场全面渗透的重要因素。电池作为突破点,一直是各家车企、电池厂商发力的重点。

2020年9月,特斯拉在电池日活动上首次亮相了具有颠覆性意义的4680电池,引起轩然大波。业界之所以会有这样的反应,第一个原因是4680电池与传统电池在电芯结构上有明显区别。

众所周知,现有电动汽车的电池是以模块化的形式呈现的。十几个单独的电池串联变成一组,再由十几组串联变成一块,最后几十块打包成一个电池包。这种连接方式有一个问题,那就是电池的极耳占据了大量空间,并且极耳的成本不低。

所谓电池极耳,其实就是电池凸起部位,分别连接正极与负极。它的作用是代表电池电极的输出端,也是电池内部最容易过热的地方。而特斯拉发布的4680电池与现有电池的最大的区别,就是直接从正极、负极上剪除了极耳,缩短了极耳间距的同时,还增加了极耳面积。

4680电池,特斯拉的新镰刀

这一特性让4680电池不用再遵循组到块、块到包的形式,而是直接将电池融为一体。不仅降低了整个电池包的体积和成本,也使得电池之间的导电面积有所变大,进而让电池的传输效率变高,有效地解决了高能量密度电芯的散热问题。

更重要的是,这样的结构设计不仅能简化工厂的生产流程,同时也有助于减轻车身重量。

其次,在电池材料上4680也另辟新径,采用了硅碳负极材料。

理论上,硅碳负极的能量密度比传统石墨负极要高8%以上,体能密度则可提升10%以上。同时,由于石墨负极的电压十分接近锂的沉积电位,硅基负极材料相比之下有更好的安全性。且硅材料来源广泛、成本低廉,是一种环保原料。

另外,在电池生产工艺上,特斯拉4680电池采用的是干电极技术,省去了传统电池放置溶液和干燥的过程,节约溶剂开支和覆膜机成本的同时,也解决了溶剂中的锂和碳若不能融合所带来的容量损失的问题,从而提高了约5%的电池能量密度。

特斯拉官方数据显示,4680电池的能量密度将达到300kWh/kg,4680电芯的单体能量提高5倍,整车续航里程增加16%,输出功率提升6倍,成本降低了14%。

而目前特斯拉已实现量产4680电池,实际上单颗电池电量是98Wh。相比旧款2170电池18.875Wh的电量,电量都达到了五倍以上,真正实现了“一节更比五节强”。

4680电池,特斯拉的新镰刀

不过需要注意的是,在售的Model Y长续航版需要4416颗2170电池,当换成一体化车身结构搭配4680新电池,实际上需要的电池数量则介于800-840颗。所以一颗4680电池可以抵五颗2170电池,并不代表Model Y的续航会多出五倍。

当然,当前量产的4680电池或许并不是最终形态。据长期追踪特斯拉消息的推特红人Troy Teslike透露,目前4680电池还只是第一代,明后年还会继续进化,将能量密度提升至108Wh与118Wh。也就是说,特斯拉4680电池未来电量还会增长20%左右。

可以确信的是,随着不断迭代,逐步突破消费者里程焦虑后,4680电池也将对传统燃油车车企和新能源车企格局产生不小的冲击。

双拳“捶”四手

无论从哪个角度看,4680电池确实有很大进步,而且它正在以超越业内预计的速度进入量产阶段,这对于传统燃油车和新能源车的现有格局,都将造成不小的动荡。

首先是新能源车企方面。特斯拉CEO马斯克曾直言,4680电池是技术上的“巨大突破”,将使他的公司生产售价2.5万美元的电动汽车成为可能。

要明白,这比目前特斯拉在售最便宜的国产Model 3标准续航升级版车型,还要便宜10多万元。而目前国内市场17万元区间的电动车是纯电动车中相对走量的一个版块,主要覆盖在自主品牌A级车型的高配车型以及合资品牌A级电动车。

而且,在经过连续的新能源补贴退坡之后,明年我国新能源汽车补贴将彻底取消,这会极大地削弱国产新能源汽车“性价比”的优势。同时,明年特斯拉的4680电池也将开始大面积量产装车。

4680电池,特斯拉的新镰刀

可以想象,如果搭载4680电池的2.5万美元车型顺利推出,那么其将成为马斯克手中的屠刀,挥舞之下,国内新能源市场将遭血洗。

众所周知,国内的大部分新能源车企仍未脱离“盈利困境”。届时想通过降价来抵抗显然是行不通的,技术突破也不是一朝一夕的事情,在坐等“挨打”后,或许抛弃现用的方形电池,跟进尝试使用圆柱电池是条不错的路。但在转型“尝试”的日子里,消费者的目光仍会集中在特斯拉身上。

其次是传统燃油车方面。目前传统燃油车之所以仍是消费者的首要购买对象,主要原因在于续航及能源补充效率。

一般来说,燃油车一箱油可续航500-600km,无论季节、负载、是否开空调,对续航里程的影响都不大;而目前纯电汽车续航大约在500km左右,如果开启空调、提高负载、高速行驶,续航里程还要打折扣,如在寒冷地区,则续航衰减更多。

另外就是能源补充了,相比眼下的充电桩数量,目前加油站数量明显要多出很多,这让燃油车随时随地可以加油,两三分钟即可“满血复活”。而纯电车首先要寻找充电桩,即便是快充,也需要40-60分钟才能充电至80%,效率低下。

但传统燃油车的这两个优势,随着4680电池的大规模量产与交付,将大打折扣。首先续航上相比一般燃油车要高出不少,其次在充电速度上,4680电池仅需15分钟就可以从10%充到80%,比目前的2170电池还快了10分钟。

4680电池,特斯拉的新镰刀

当然,不可否认的是,在未来很长一段时间内,电动汽车仍无法完全替代燃油车,不过随着燃油车的优势不断衰减,电动汽车将成为绝对的主力,成为大多数消费者的第一选择。而4680电池的出现,无疑加速了这一过程,随着迭代而不断“迫使”传统车企转型。

4680电池的出现,让双拳难敌四手变成了双拳“反锤”四手,而这就是技术突破的力量。

电池巨头争相布局

性能更好、成本更低,充电更快、续航更高,这样的4680电池对车企的冲击已经没有悬念。而在另一个角度,4680也将改写电池行业的格局。

目前,特斯拉已在美国加利福尼亚州、德克萨斯州、内华达州以及德国柏林的四个超级工厂自产4680电池。据马斯克此前计划,4680电池的年产量将在2022年达到100GWh、在2030年达到3TWh。

虽然特斯拉已经实现了大规模自产4680电池,并且加速自建产线,但这仍难满足特斯拉对电池的需求量。依旧需要同一些外部电池制造商合作。而从近些年动力电池市场的变化来看,厂商之间竞争关键正在于特斯拉。

以曾经的动力电池霸主松下为例,其在2016年之前,因为与特斯拉的深度合作,一度占据了全球动力电池市场份额的40%。但随着松下在特斯拉采购矩阵中的地位不断下滑,市场份额逐渐被宁德时代、LG新能源蚕食,最终滑落至“老三”的位置上。

4680电池,特斯拉的新镰刀

【来源:高工产业研究院】

所以面对特斯拉这块“肥肉”,与特斯拉进行深度绑定的电池厂商早已开始疯狂拼抢4680电池的订单。

目前,全球各大动力电池巨头都在争相布局4680电池。包括特斯拉、松下、LG新能源、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能、比克电池、蜂巢能源等电池厂商,均已涉足4680电芯开发,加快跟进4680电池布局。

国内方面,电池巨头宁德时代的大圆柱电池正在加快节奏,据悉项目名称叫“金箍棒”,计划2024年量产。

而据彭博3月19日报道,宁德时代正计划投资50亿美元,在北美修建动力锂电池厂,目标年产能高达80GWh,并雇佣近一万名员工。据知情人士透露,宁德高管本月已飞往墨西哥。同时,美国、加拿大也在新厂选址的考虑范围之内。和松下等厂商赴美建厂一样,宁德时代也是为了将动力电池生产线向特斯拉等美国电动汽车厂商靠近,以获得更多的订单。

此外,国内的亿纬锂能董事长刘金成也曾表示:“将在荆门动力储能电池产业园建设4680和4695大圆柱电池生产线。”CBAK能源科技与江淮汽车联合开发包括4680型号的圆柱形锂电池及电池组;科达利具备大圆柱电池4680电池结构件的生产能力;赢合科技、中国宝安、天奈科技等,已布局4680电池材料。

和国内企业相比,海外电池大厂对于4680电池领域的争夺也非常激烈。

一个是往日霸主松下,即便近年来与特斯拉闹得有些不愉快,但松下正在引进2条产线,计划在2023年量产4680电池。松下CEO津贺一宏也明确表示:特斯拉对4680电池的需求强劲,4680电池的商业化上市计划按步骤推进,其生产的4680电池将优先供应特斯拉。

另外,LG新能源也正在开发4680电池;三星SDI也开始了新一代车用圆柱形电池的试生产,一旦敲定产品规格,该公司预计将在海外工厂生产该电池。

无论是国内还是海外,随着特斯拉4680电池产量的提升并大规模搭载,加速产业变革、引领产业再次升级的同时,与特斯拉这个关键“人物”保持长久稳定且深入的合作,将直接决定厂商们的地位,而一个新的电池产业格局也将随之到来。

本文为专栏作者授权创业邦发表,版权归原作者所有。文章系作者个人观点,不代表创业邦立场,转载请联系原作者。如有任何疑问,请联系editor@cyzone.cn。

本文网址:http://kchuangw.com/xinwen/1413.html

声明:本站原创/投稿文章所有权归中国科创网所有,转载务必注明来源;文章仅代表原作者观点,不代表中国科创网立场;如有侵权、违规,可直接反馈本站,我们将会作删除处理。

热门标签