特斯拉 4680 電池比普通電池差？能量密度更低，鈷含量更高

馬斯克押寶的 4680 大圓柱型鋰電池又被質疑了。

根據加州大學聖地亞哥分校的最新分析，特斯拉得州奧斯汀工廠中生產的 Model Y 車型，其所裝配的 4680 大圓柱電池的單體能量密度是 244 Wh/kg，這遠遠低於加州弗裏蒙特工廠生產的 Model Y 使用的松下 2170 圓柱形電池，後者的能量密度是 269 Wh/kg。這一數據，也低於特斯拉上海工廠生產的 Model Y 和 Model 3 上所使用的韓國 LG 新能源公司生產的電池，其能量密度為 252 Wh/kg。

除此之外，加州大學聖地亞哥分校還分析發現，4680 電池比其它的鎳鈷錳三元鋰電池使用了更多的金屬鈷。而目前業內三元鋰電池發展的主流方向卻是使用更多的金屬鎳，因為這能夠使得電池的能量密度更高。

例如，此前寶馬集團公佈了即將展開的 46 系列圓柱形電池的生產計劃，寶馬錶示公司所研發的第六代鋰離子圓柱電池，相較於第五代方形電池，正極鎳含量更高，鈷含量有所減少。

業內人士稱，特斯拉偏離了這一路線的原因不得而知。

由於電池的能量密度較低，這在一定程度上解釋了為什麼得州生產的的 Model Y 比加州弗裏蒙特工廠生產的 Model Y 的更重。車輛結構的鑄件是車身重量增加的另一個原因。The limited Factor 認為，特斯拉之所以製造更重的汽車，是因為它的製造成本可能比傳統的 Model Y 更低。

2020 年 9 月，特斯拉發佈了新一代 4680 圓柱形電池。電池的直徑 46mm，高度為 80mm。據特斯拉當時公佈的數據，相較於傳統 2170（直徑 21mm，高度為 70mm）小圓柱形電池，4680 電池的能量將是前者的 5 倍，車輛續航里程將提高 16％，未來結合電池材料和車輛設計的改進，車輛續航里程淨增長將高達 56％，生產成本則可以節約 54％。

www.autoevolution.com網站對此評論説，如果特斯拉對於 4680 電池的允諾，只是為了電池的更新換代，那麼，那些還在等待得州 Model Y 的消費者們，或許應該將目光轉向加州或上海的 Model Y 車型。

方形、圓柱、軟包電池是目前動力鋰離子電池的三種主流形狀，而圓柱形電池是鋰電池最早出現的形狀。據瞭解，目前業內對於 4680 大圓柱形鋰電池的看法頗為一致——技術路線有優勢，但生產有很大難度。

根據國內機構中信建投的分析，較於目前主流的方形電池，4680 大圓柱型鋰電池相的優勢在於：首先，圓柱電池的幾何對稱性更好，所以對電池產氣的容忍度更高，可以兼容更高容量、更高電壓的正極，和更高容量的負極。

其次，4680 電池無極耳（全極耳）設計，使得電子運動距離大幅縮短，能夠降低電池歐姆內阻，提升電池倍率性能。最後，4680 圓柱單體較大，有利於電池包無模組、電池底盤集成設計。

4680 電池也存在如下缺點：一是電池體積更大，所以徑向、軸向幾何對稱性變差，在圓柱內部對正負極要求更苛刻。二是電芯內部散熱的難度更大，對電池壽命存在一定影響。

據瞭解，為了提高 4680 電池的生產率，中國企業也助了特斯拉一臂之力。澎湃新聞記者瞭解到，國內鋰電設備生產商深圳市贏合科技股份有限公司就為特斯拉專門提供了 4680 激光卷繞一體機，機器能夠全八個小時自主工作，人工不干預，從而使其能耗降低了 25%，產能提高了 30%。

此外，就在上月末，特斯拉的合作伙伴日本松下宣佈，松下位於美國堪薩斯州德索托的工廠將在 11 月動工。工廠投資 40 億美元，並得到了堪薩斯州政府提供的 8.29 億美元的財政支持。建成後，工廠年產能將達到 30GWh。

而該工廠也將主要生產松下 2170 電池，未來可能生產 4680 電池。松下集團的首席財務官 Hirokazu Umeda 表示，松下方面實現 4680 電池的量產實現要到 2024 年 3 月。