4680电池量产加速
自2020年特斯拉在电池日上发布了4680大圆柱电池之后,这款被寄予厚望、主打“降本增效”的产品,经过这几年的技术攻关,现在已经进入量产加速阶段。跟之前的小圆柱电池那种慢慢升级的方式不一样,4680电池通过“大尺寸+全极耳+干法电极”这三者结合的创新设计,不仅改变了电池的制造逻辑,还可能对车企未来的车型规划产生深远影响。
从目前的供应链进展来看,除了特斯拉自家的Cybertruck和新Model Y,宝马也有多款全球车型明确要搭载这种电池。虽然都是用圆柱电池,但特斯拉和宝马在电池策略上还是有明显不同的。这场围绕4680电池展开的产业变革,现在正从概念走向实际落地。
4680电池量产提速
4680电池的量产速度加快,主要得益于供应链关键环节的技术突破和产能落地。从整个产业链来看,正极材料、电芯制造和设备配套这三个领域进展最明显:
在正极材料方面,高镍正极的规模化供应成了关键支撑。虽然特斯拉和韩国供应商L&F的高镍正极合同金额从29亿美元一下子降到7386美元,说明之前产能规划和市场需求不太匹配,但这不代表技术路线变了,反而促使供应链更注重精准匹配产能。国内企业比如容百科技和当升科技,已经实现了9系高镍正极材料的量产,给4680电池提供了更多选择。
在电芯制造方面,特斯拉走的是“自己研发+第三方合作”两条腿走路。特斯拉德克萨斯超级工厂已经全面投产全干法电极工艺,4680电池的良品率超过了90%,每分钟能生产200个电芯,年产能预计超过50GWh,基本能满足50万辆Cybertruck的生产需求。另外,像远景动力的无锡江阴超级工厂也已经下线了46系大圆柱电池,开始批量发往美国,专门供应宝马的全球电动平台。松下和宁德时代也在针对北美和中国市场布局4680电池产能,其中宁德时代的磷酸铁锂电池版4680,会供应特斯拉在中国市场的车型。
量产技术突破与产能扩张
设备方面,激光焊接和干法电极技术已经比较成熟,解决了量产中的关键难题。4680电池采用全极耳设计,对激光焊接的精度要求非常高,而国内厂商先导智能已经开发出专门的激光模切机,有效解决了焊穿、虚焊这些行业常见问题;另外,干法电极设备也突破了干粉混合不均匀和极片附着力差的难题,为特斯拉的干法工艺实现了量产支持。
从生产节奏来看,现在正处于“小批量生产向大规模量产”过渡的关键阶段。特斯拉在德克萨斯的工厂目前有4条产线,全部满负荷运转,预计到2025年下半年还会新增4条产线,总产能有望达到100GWh;而远景动力在河北沧州的工厂,专门为宝马配套的产线也将在2025年下半年投产,年产能规划是满足宝马全球车型的交付需求。
宝马布局4680电池技术
除了已经明确要搭载4680电池的特斯拉Cybertruck和新款Model Y之外,宝马现在是这个领域最明确的玩家了。他们已经在自己的全球车型中开始推进4680电池的落地应用。而且,行业里还有不少品牌正在跟进。
宝马已经确定把这种46系大圆柱电池作为他们第六代eDrive电驱系统的核心配置。更值得关注的是,他们计划在2025年推出的第一款全新世代车型,以及从2026年开始国产的全新世代车型,都会全面使用这种46系大圆柱电池。这些新车基于全新的电动平台打造,电池兼容性更好,能更好地发挥46系电池在能量密度和成本控制上的优势。未来还会扩展到纯电版的M系列高性能车型,覆盖从家用到性能的全场景需求。
从整个行业趋势来看,4680大圆柱电池的技术优势已经吸引了越来越多的自主品牌和合资品牌布局。比如比亚迪和沃尔沃都已经进入实质性阶段,还有一些新势力和合资品牌也在加速技术储备,形成了“头部领先、梯队跟进”的竞争格局。
比亚迪与沃尔沃布局4680电池
比亚迪在磷酸铁锂电池这条路上走出了自己的差异化突破,而且先把这项技术用在了王朝系列的高端车型上。作为国内动力电池和整车领域的双料龙头,比亚迪现在已经实现了磷酸铁锂版4680圆柱电池的量产,这跟特斯拉走的高镍三元路线不太一样,算是另辟蹊径了。这条路线的优势在于磷酸铁锂材料本身成本低、安全性好,再加上4680这种结构上的创新,能实现“低成本”和“长寿命循环”的双重优势。从车型规划来看,比亚迪打算先把这项技术用在部分车型上。
而沃尔沃这边,则是把4680电池当作强化自己“安全+能效”品牌形象的重要工具,他们重点放在了旗舰车型上,希望通过这个技术进一步巩固自己在安全方面的口碑。
除了这两家已经进入实质性阶段的企业,其他不少品牌也在加速布局4680电池。比如新势力这边,小鹏和蔚来都已经成立了专门的团队来研发大圆柱电池,其中小鹏还和亿纬锂能开始了联合研发。合资品牌方面,丰田也一直在低调推进大圆柱电池的研发,未来可能会用在新的纯电平台上。虽然这些品牌的量产还没开始,但他们的技术路线已经很明确了,预计到2026到2027年之间,可能会迎来一波大规模应用的热潮。
4680电池三大核心优势
4680电池对车型性能的提升可不是只在一个方面,而是从材料到结构全面升级,带来了更强大的表现。具体来说,它主要体现在三个核心优势上:**续航更长、充电更快、安全性更好**,而且这些都有实实在在的数据支持。
先说续航方面。4680电池用了高镍正极和掺硅负极的组合,单个电池的能量密度可以达到310Wh/kg,再加上没有模组的CTC结构,整个电池包的体积能量密度提升了18%。比如特斯拉的新款Model Y长续航版,用的就是4680电池,WLTP续航达到了800公里,比之前的版本多了大概200公里,续航明显提升了不少。
再说充电速度。4680电池采用了全极耳设计,让内阻降低了10倍,再配合800V高压平台,充电效率直接起飞。比如说远景动力给宝马供应的46系电池,支持6C甚至更高的快充,10分钟就能从10%充到80%,几乎跟加油一样快。虽然特斯拉的4680电池快充倍率稍微低一点(4C),但也能在15分钟内充到80%,彻底解决了电动车充电慢的问题,大家再也不用担心没电了。
总的来说,4680电池不只是一个“大号电池”,它通过材料和结构的双重优化,真正让电动车在续航、充电和安全等方面都有了质的飞跃。
大圆柱结构提升安全性能
在安全方面,大圆柱结构本身就有先天优势,再加上特斯拉的主动设计优化,形成了双重保障。4680电池单体产生的热量更少,再加上叠层设计加上热电分离和定向泄压的措施,能有效降低电芯之间发生热失控的风险。一旦发生热失控,释放的能量只有传统方壳电池的四分之一。另外,特斯拉还采用了顶部和侧面双水冷散热系统,把电芯之间的温度差控制在正负2摄氏度以内,进一步提升了极端情况下的安全性。
4680电池带动产业链升级
4680电池开始加速量产,不只是电池技术上的升级,更是在带动整个产业链的全面升级,带来一个千亿级别的市场增长。
在上游材料方面,高镍正极和硅基负极成了关键的增长点。4680电池对正极材料中镍的含量要求非常高,必须超过91%,这就让9系高镍材料的需求猛增,像容百科技、当升科技这些公司肯定能从中受益;而在负极方面,掺硅比例的提升也推动了硅碳负极材料的大规模应用,璞泰来、中科电气这些企业也迎来了产能释放的好时机。
到了中游制造环节,大圆柱电池的生产设备正在迎来一轮更新换代。激光焊接设备、干法电极设备、电芯卷绕设备的需求明显上升,先导智能、赢合科技这些设备厂商已经凭借技术优势抢占了先机;同时,电池结构件企业也需要适应更大的电芯尺寸,开发出强度更高的壳体和盖板。
到了下游整车端,CTC架构的推广也让车企和电池企业之间的合作更加紧密。4680电池的大尺寸设计特别适合CTC技术,这意味着车企在设计新车的时候就得和电池厂商一起协作优化车身结构,这也会让特斯拉、宝马这些大厂和核心电池供应商之间的合作更加牢固,形成一个“电池—车型—供应链”的协同创新生态。
4680电池量产加速
总的来说,4680电池的量产正在加速推进,这已经成了不可逆转的行业趋势。宝马等主流车企计划在自己的车型中使用这种电池,这将成为推动整个行业发展的关键力量。对消费者来说,意味着未来会有更多性能更强、价格更实惠的电动车陆续上市;对产业链来说,这场以大圆柱电池为核心的技术变革,将重新洗牌行业格局,带来很多新的发展机遇。
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