2022年，新能源汽车卷在电池里

来源：鞭牛士，作者丨达维

刚跨入2022年，新造车就打响了电池之战。

特斯拉布局已久的4680电池终于要大规模量产交付了。据特斯拉官方消息，加州试点工厂在1月生产了100万块4680电池，这标志4680电池开始量产。

特斯拉预计，将在3月底之前交付搭载4680电池的新型Model Y。4680电池的存储容量将是2170电池的5倍，功率则高达6倍，预计可使车辆续驶里程增加16%，成本下降14%。

另一边，比亚迪去年推出了e平台3.0，这是一个专为纯电动打造的整车平台，“最高续航里程1000km、百公里加速最快2.9s、充电5分钟续航150km”。

理想汽车联合创始人沈亚楠曾表示，到2030年，全世界可能只剩下不到10个汽车品牌。中国市场会由3家车企占据绝大部分市场份额，其中两家很可能是特斯拉和苹果。理想希望自己能成为第三家。

目前来看，特斯拉和比亚迪解决了续航里程的问题，拿到了前两张船票。而其他新造车势力谁又能接棒成为第三个呢？

量产的4680

（图片来源：Whole Mars Catalog ）

2020年9月，特斯拉在电池日上发布了4680电池。这款电池直径46毫米，高80毫米，是一种三元锂电池。

4680电池全称是4680规格无极耳圆柱电池。圆柱电池是指电池的外形是圆柱形；4680是指电池的规格，46指圆柱电池的直径为46mm，80指电池的高度为80mm。

4680电池优势主要在于：能量密度更高、电池成本更低。4680的能量密度达到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%。

此前特斯拉使用的圆柱锂电池尺寸主要是18650和21700两种，21700比18650的能量多50%，而4680又是21700能量的5倍。

正是由于4680电池容量更高，能减少电动车搭载的电池数量，这使得制造成本更低、续航里程更长的电动汽车成为可能。

特斯拉表示，预计今年底，特斯拉4680电池产能将达到100GWh/年，满足130万辆电动汽车使用。据电池日公布的计划，2022年的100GWh是与供应商合作之外的完全自产的产能。通过优化这一环节，新能源汽车的电池成本可以下降18%。

4680电池更多的电能储备和输出功率。这对用户而言是更少的里程焦虑、充电时间和更多的驾驶里程；而对特斯拉而言，意味着更大的优势。

除了降低成本，4680电池的内部结构，也缩短了电流路径。所以虽然电池体积更大了，但输入和输出也都变多了，从而缩短了充电时间。

而4680电池对环境危害更小，特斯拉希望消除对钴的使用，并且使电池至少90%可回收。

此外，4680电池解决了连续生产问题，可将电池生产线的速度提高7倍；在车身结构优化上，特斯拉把电池内置入汽车结构，结构化电芯设计将减轻车辆的整体重量，可使重量降低10%。

4680电池适配了特斯拉需要的高能量密度路线，协同CTC+一体化车身能极限化降低成本。

特斯拉的4680电池预计将用于特斯拉Semi、Cybertruck等车辆，以及该公司的旗舰超级跑车——新Roadster。

抖音博主“马哥能源频道”（以下简称“马哥”）表示，特斯拉和比亚迪都是通过将电池设计与整车设计高度融合来增加续航。

“电池没有革命性进展的前提下，如何提升续航呢？那只能在结构上做文章了，传统技术是电芯组成模组，模组再组成电池包，再把电池包装在车底盘，后来有了比亚迪的刀片电池等（c to P技术），省略了模组，直接把电芯装在电池包，然后装在底盘，现在激进的特斯拉，直接采用所谓的CTC技术，电池包省了，直接把电芯装在底盘上，省了空间，能装电池的数量肯定增加了，所以续航自然增加了。”

比亚迪继推出刀片电池、DM-i超级混动系统后，在去年9月推出了e平台3.0，这是一个专为纯电动打造的整车平台，其宣传称最高续航里程1000km、百公里加速最快2.9s、充电5分钟续航150km。

据悉，e平台3.0采用“刀片电池+车身”结合方式，把整个刀片电池组集成在底盘中，以此节省空间和保护电池安全。之前，传统纯电动汽车采用的是把电池组和底盘分开。

据汽车新媒体“车域无疆”报道，该技术主要仰仗刀片电池可靠、稳定、安全、精简等特性，如果使用的是碰撞后易燃的三元锂电池，则对后期维修成本无法估量。

此外，e平台3.0采用八合一电动力总成，即把包括驱动电机、电机控制器、减速器、车载充电器等8个电动功能单元集成在一起，缩减机舱空间。

比亚迪公布的刀片电池能量密度时140Wh/kg。但据工信部资料，新款比亚迪唐EV达到150Wh/kg，续航里程约为700km，距离e平台3.0宣称的1000km还有很大距离。

“如果不是一家能把电池和整车都抓到手里，这样的企业很难办到。”马哥表示。这给特斯拉、比亚迪以外的新造车势力们带来挑战。

电池是心脏

电动车主要由电池、电机、电控构成，目前电池占据最重要地位。在不少业内人士看来，电池就像是电动汽车的“心脏”，电池成本占到一辆车的近40%。

“现在影响用户是否买一辆电动车的第一考量就是续航。”马哥表示。此外，补能时间也是影响续航体验的重要一环。

因为冬日续航能力缩短、假日堵车充电难的现状，很多新能源汽车车主在吐槽“电动爹”的问题。

2020年9月23日，在当时已经延期近半年“特斯拉电池日”上，马斯克并没有提及外界期盼已久的“寿命可达百万英里”电池，而是发布了4680电池。当日收盘，特斯拉股价大跌10.34%。由此可见，续航对一家新造车企业的重要性。

想要提升续航，有两种方式：提升传递效率、提升电池能量密度。

想要提升充电功率，最常见的是提高电压。不过国内大部分电动车电压在400V以下，但比亚迪e平台3.0就想通过“升压充电”技术，把电压提升至800V，以做到充电5分钟续航150km。此外，它采用宽温域高效热泵，冬季续航最多可提高20%。

而特斯拉V3超级快充，宣称充电5分钟续航120km。此次量产的4680电池也在传递效率、电池能量密度做出了明显提升。

在补能方式上，理想采用增程，小鹏有超充，蔚来是换电。小鹏汽车曾创下新能源汽车（纯电）续航记录706km。

理想ONE采用增程式路线，好处在于电池容量大，解决了里程焦虑，但问题是电池能力损耗对车辆的影响也很大。之前有用户爆料理想有发动机漏油问题。

据“车域无疆”报道，已有多家厂商宣称可通过新技术让电池做到1000km续航，比如广汽埃安的“海绵硅负极片”电池，上汽智己的“掺硅补锂”电池，还有蔚来的“固态电池”。但这些电池都没有进入量产阶段。

2022年，“蔚小理”都会有新车要发布：小鹏G9、理想X01、蔚来ES7，预计价格区间均涵盖了40万元。目前，行业也在预测“蔚小理”新的电池续航规划。

理想X01依然是增程式，相比ONE，X01的电池扩大了尺寸，动力更强，还补充了空气悬挂、电吸门等配置。官方公布的里程则是1050公里（250公里电、800公里油）。

小鹏G9拥有4.8米以上的大车身，配备最新一代800V电驱动平台，预计电池容量是100kWh，续航里程是600～650公里。

ES7将搭载ET7一样的全新电驱动和智能化配置，预计会和其他在售车型一样，电池容量分为70、100kWh，续航里程也分为500、650公里。

在2020年NIO Day上，李斌说蔚来150kWh电池包将于2022年第四季度装车，这与蔚来ES7交付时间接近，预计蔚来ES7上市时会提供150kWh电池包，NEDC续航里程将超过800km。

但“蔚小理”新车的续航里程与比亚迪的1000km都相差颇远，他们急需推进整车与电池的整合能力。

3月，欣旺达公告共19家企业以合计24.3亿增资动力子公司，其中包含理想汽车（车和家）和蔚来系（蔚瑞投资）等行业汽车龙头。

电池板块早已成为资本市场的宠儿。去年11月，新力金融宣布置入比克动力75.6234%股权，成为后者的控股子公司。

房产巨头碧桂园，在3月初，连续投资两家电动初创公司：江苏众纳能源科技有限公司和重庆太蓝新能源有限公司。在此之前，碧桂园还投资了蜂巢电源。

4680不是真正的突破？

“4680电池适合于电动汽车市场，但用户相对单一，目前仅特斯拉在使用，这也是大家不敢贸然跟进的主要原因；而18650电池、21700电池在很多领域都可以被应用。”《科创板日报》援引真锂研究总裁墨柯分析称。

根据光大证券，圆柱电池工艺成熟，PACK成本低，电池良率及成组一致性较高，散热面积大所以散热性能优于方形电池，但依然面对成组后散热设计难度大、能量密度低等问题，因此在国内方形电池为主的市场中渗透率并不高。

此前特斯拉、宝马等多家厂商传出要布局大圆柱电池（特斯拉4680、宝马4695/4690等），电池产业界担心未来市场由大圆柱电池主导而没有提前布局。

在材料上，据投研机构“见智研究”，4680大圆柱电池（三元锂电池）的量产并不代表磷酸铁锂电池的落幕。特斯拉无论是和动力电池龙头企业宁德时代签订的长达4年的供应锂离子动力电池产品的大额订单，还是市场传闻与在磷酸铁锂电池领域名列前茅的电池厂商比亚迪签订的刀片电池供应合同，特斯拉目前所需要的动力电池类型都是磷酸铁锂电池。

短期内，对于4680电池而言，成本优势和标准化都不太容易。换而言之，在未来几年内，磷酸铁锂电池仍将充当主力。

目前，比亚迪主攻磷酸铁锂电池，宁德时代主攻方形三元锂电池。

各家车企电池技术路线中，特斯拉是为数不多大规模使用圆柱动力电池的车企。戴姆勒、日产等车企主要使用软包电池，国内大部分车企都选择使用方型电池。

而保时捷、大众、江淮都明确表示将应用大圆柱电池，国内比克、力神、亿纬锂能及蜂巢能源等电池企业也在跟进包括4680在内的大圆柱电池的研发。

据未来汽车报道，大圆柱电池可以提升电动汽车的装配效率，速度可以提高两三成，“节约时间就是节约成本”。

于是，当“宁王”在动力电池领域一家独大，无法撼动其地位的二线玩家则将目光纷纷聚集在了尚无定论的4680圆柱电池上。

特斯拉曾在全球范围内寻找4680大圆柱电池的合作生产商。除了松下，韩国的LG能源、三星SDI，国内的比克电池、亿纬锂能、蜂巢能源等，也先后跟进了4680电池的研发。

一些国内的动力电池企业都在加快布局该电池。

亿纬锂能此前公开表示，公司已完成大圆柱电池战略布局，包括4680和4695两大型号，预计2023年产能释放20GWh，2024年达到40GWh。

比克电池认为，大圆柱电池的行业批量生产预计于2023年开始，最早将应用在动力电池市场。

杭可科技中报显示，公司4680样机已完成并交付客户使用。

“4680电池是一个很好的封装，但不是化学层面的突破。”美国新造车公司Lucid CEO Peter Rawlinson曾直言，“将特斯拉4680电池称为突破是一种幻想”。

SNEResearch数据显示，2021年全球动力电池装机量为296.8GWh，比上年增长102.18%。

光大证券预测，4680电池在2025年全球装机规模将达到264GWh，在动力电池中的渗透率22%。

“我们测算，随着特斯拉全球销量增长以及4680电池在三元电池车型中渗透率提升，预计2025年特斯拉搭载4680电池的车型销量将超160万辆，在特斯拉总销量中渗透率近50%，装机量预计达123GWh。”光大证券报告称。

4060电池是趋势？

良品率一直是困扰4680电池量产的最大问题之一。

去年7月，马斯克还坦言，4680电池遭遇量产瓶颈，即正极辊压环节出现问题。

2021年年底，松下联合索尼对外宣称，4680电池的良品率已经从之前的20%提升至80%。这或许也是松下宣称今年实现试生产的底气。

据特斯拉长期关注者Alex voigt消息，Cato Road工厂生产了100万个特斯拉4680电池，在等待奥斯汀工厂的Model Y。Cato Road生产线的良品率是95%。

"在进入批量生产之前，有一个非常漫长的微调设备过程。电池生产很难，甚至对有经验的供应商来说也很难，"Benchmark Mineral Intelligence的首席数据官Caspar Rawles表示。

“提升规模化水平以形成竞争成本优势，是一个系统性的工程，需要材料、设备、工艺等配套才能完成。另外，个人认为，以4680为代表的大圆柱，外在方面是个结构创新（改善）。此外，与大圆柱有关的设备（尤其是能提升一致性方面的设备），如激光焊接等目前也是较大的难点。”高工锂电网表示。

车企之间的电池技术迭代，既可能把一家供应商送上巅峰，也能让一家公司走向衰亡。

特斯拉为了拉高毛利率，大面积推行磷酸铁锂电池，才让宁德时代稳居全球装机量第一名。

2020年，特斯拉发布4680电池，引发行业向大圆柱电池方向集体发力。蔚来发布150度半固态电池，解决铁锂电池冬季衰减问题的混装方案后，行业同样也开始大面积跟进。

而现在，除了特斯拉，更多的主机厂也在选择退出与宁德时代的合作。广汽新能源选择了中航锂电，使其成为其第一供应商，小鹏汽车宣布引入中创新航作为主力电池供应商。

自2021年12月3日创下692元每股的新高后，宁德时代股价接连下跌，截至2022年3月14日收盘已跌至463元，跌幅达33%。

松下首席财务官兼CFO梅田博和曾解释，电池事业部之所以能在2020财年实现盈利，与特斯拉的关联业务净利润转正密切相关。从最初作为特斯拉唯一的动力电池供应商，到逐渐失去市场份额掉队，4680电池也被认为是松下东山再起的利器。

松下能源部门首席执行官忠信和夫最近评论称，即使是松下，也不得不“耗费巨大体力”来开发其4680电池。忠信和夫指出，特斯拉已经认为松下的4680电池是可以使用的，但新电池的大规模生产仍然遥远。据报道，松下公司计划在2023财年（2023年4月－2024年3月）开始大规模生产特斯拉的4680电池。

搭载4680电池有助于特斯拉本身的销量增长，也能将电动车真正推向大众市场。

特斯拉CEO马斯克曾直言，4680电池是技术上的“巨大突破”，得益于“电池成本减半”，将使他的公司生产售价2.5万美元的电动汽车成为可能。

此前有行业人士认为，要想实现电动汽车售价与燃油汽车相当，每千瓦时电池生产成本要降至100美元。

如果特斯拉2.5万的纯电动汽车推出，会把新能源汽车推向怎样的高度呢？决定电动车对燃油车市场的蚕食速度的，是电池技术能否实现真正变革。

关键词： 电动汽车 铁锂电池