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汽车公社 10-28

4680 电池就要量产了!谁最慌?

近日,松下最近向《华尔街日报》透露,在特斯拉电池日(Battery Day)推出新电池设计一年多之后,他们拿出了预备量产的容量提升 5 倍的 4680 圆柱锂电池。

据松下电池部门负责人忠信和雄(Kazuo Tadanobu)的说法,松下计划 2022 年 3 月在日本开始试生产 4680 电池。而且,就在上个月,松下宣布将在 2022 年 4 月之前创建一家名为松下能源公司的新能源业务部门。此外,今年,松下在日本建立了一条 4680 电池的测试线。

说到底,这个背景就是特斯拉希望的那样,在 2030 年前将 4680 电池的产量提高 100 倍。

有意思的是,在这次圆桌会议汇总,忠信和雄说道:"…… 松下没有计划为更实惠的电动汽车制造更便宜的磷酸铁锂 ( LFP ) 电池。" 实际上,根据相关信息,特斯拉已经准备在 Model Y 上使用比亚迪制造的刀片电池。另据一些消息,甚至苹果公司也在寻找 LFP 电池供应商。

4680 快马加鞭

在去年 9 月份的特斯拉电池日上,4680 电池首次发布。根据当时的介绍,这款无极耳(也叫全极耳)电池,单体能量密度提高 5 倍,能达到 300Wh/kg,充放电效率比有极耳电池提升了 6 倍。

实际上车量产后,可提高续航里程 16%,而且在组装技术和电池包的全新设计下,4680 电池每 kWh 降低了 56% 的成本。可以说,是全方位超越了有极耳电池。

此外,今年 7 月 27 日的财报会议上,马斯克已经表示," 预计到明年年底,特斯拉将达到每年 100GWh 的 4680 电池产能。"

虽然伊隆 · 马斯克之前说过 4680 电池对汽车来说是不可靠的,但是这次财报会议上他改口表示,在数量有限的情况下 4680 电池对于车辆来说已经足够可靠,目前只是要克服大规模制造 4680 电池时存在的挑战:当前主要的困难是正极高度挤压,不过团队解决也只是时间问题,争取尽快取得突破。

对于 4680 电池的可靠性,马斯克很有信心," 我们已经成功验证了 4680 电池的性能和寿命,包括 100 万英里等量的里程测试。特斯拉已经订购了大量设备用于大规模生产 4680 电池。"

从电池的良品率来说,此前有业内消息称,特斯拉 4680 电池 2020 年时良品率仅为 20% 左右。但随着技术的完善和产线的优化、提升,目前特斯拉在美国的 4680 电池试验产线良品率已经提升到了 80% 左右。这个速度是相当惊人的。

尽管距离具备批量生产的 90% 良品率条件仍有差距,但是以特斯拉的技术迭代更新速度,2022 年量产 4680 电池完全具备可行性。现在松下拿出 4680 电池的实物,表明 4680 电池量产将很快到来。

此外,马斯克也承认,特斯拉除了自产电池外," 我们确实希望看到现有供应商的供应量大幅增加,所以两方面的供应都有。"

这出于两个方面的原因,一方面,特斯拉在储能方面有大量未满足的需求,特别是 Megapack 和 Powerwall。

另一方面,也有芯片的原因,因为在 Powerwall 的生产中使用了许多与汽车相同的芯片,所以,目前特斯拉在减少 Powerwall 的产量以制造汽车。当然,今后随着 " 缺芯 " 的缓解,特斯拉可以大规模提高 Powerwall 的产量。

马斯克的预计是,明年有可能达到 100 万个 Powerwall 的产能,也就是每周 20,000 个,但同样取决于电池供应和芯片。从特斯拉的需求看,今后每年可能有超过 100 万个 Powerwall 的刚性需求。

这里简单说一下,简单来说,Powerwall 是一款储能设备,它内置可充电的锂电池包、液冷模块、逆变器等,主要针对家庭用户,内置电池容量 7~13.5kWh,而商用版则叫 Powerpack,内置 100kWh 电池,主要应用在公共场所,例如学校、医院等。Powerwall 主要起到 " 削峰填谷 " 的作用,如果电网断电也能起到应急作用。

这也解释了特斯拉为什么对电池如此 " 饥渴 ",从长远来看,马斯克预计,特斯拉和供应商需要每年至少生产 1,000GWh,甚至 2,000GWh 的电池。所以,松下作为特斯拉电池供应商的作用是相当重要的。

4680 能否 " 火 " 起来

在《46800 电池,终结燃油时代?》中,我也说过,国内有人很快就跟进了 46800 电池。这家企业就是江汽集团(原江淮汽车)。对应的供应商是比克电池。

而且,按照江淮技术负责人的说法,46800 电池是会 " 结束油车时代 " 的存在。

为什么呢?特斯拉 46800 电池的无极耳架构设计,对提高可制造性有着直接助益。某新能源主机厂热管理工程师说过:" 相比于性能的提升,个人认为取消极耳的设计对于行业的变革是颠覆性的,对于电池热管理来说,发热的减少也意味着电池液冷系统的设计可能都不需要了。"

当然,有一点需要指出的是,4680 电池的能量密度其实并没有提高多少,根据计算,大致为 283Wh/kg 左右(电池重量能量密度 = 电池容量 × 放电平台电压 / 重量,基本单位为 Wh/kg)。考虑到其他的技术改进,4680 电芯的总容量应能达到 30Ah,能量密度能达到 300Wh/kg。

江淮技术负责人表示,"4680 电池推出来以后,对我们行业的所有电芯是个推动。这个规格出来以后,它的体积、能量密度,以及它的工艺,这个组合重组以后,拿这个电芯就可以做续航 600km 的一款小车(A0 级和 A00 级)。而标准的 A 级车(用 4680 电池)可以做到 800~1000 公里。"

看起来,特斯拉的 46800 电池会是一个典型的 " 破坏性技术 " 例子。作为一种技术创新,其技术产品是以往未曾有过的、完全新兴的事物。而对于传统车企而言,破坏性技术在一开始往往针对的是一个无法检测的区域,它不能满足传统规模的增长需求和强大的制造能力,这对传统车企的决策构成了挑战。

目前国内跟进 4680 电池的,也只有江汽集团思皓新能源。虽说 9 月初传出了特斯拉开始在国内寻找 4680 电池合作厂商的消息,目标电池供应商有宁德时代和 LG 化学,以及亿纬锂能等。但是,亿纬锂能做了否认。

否认不等于不搞 4680 电池。就在九月初,以色列电池初创公司 StoreDot 宣布,已经成功生产出第一款 4680 电池,只需 10 分钟即可充满电,比特斯拉还快 5 分钟。而且,根据该公司的新闻稿,"(4680)电池样品目前正在公司在中国的制造伙伴亿纬锂能公司的生产线上加紧生产。"

这是 " 身体很诚实 " 呀。而据国内媒体 36 氪称,宁德时代的 4680 电池研发在加快节奏,项目名称叫 " 金箍棒 "。此外,LG 化学也接连研发了 4680、4690 等电池,希望再次进入特斯拉供应链。

从江汽集团来说,今年 2 月 1 日,与 CBAK 能源科技(改名前的比克电池)签署了一项为期三年的联合产品开发战略协议。根据协议,CBAK 能源科技将根据江淮的技术要求,为动力电池和电池组提供定制化方案,双方还将联合开发 4680 锂电池及电池组。

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