马斯克吹了三年的“锂电之光”4680，竟然还不如普通电池？
来源：凤凰网 2023-05-29 15:55:02
不得不说，续航焦虑对于现在的电车来说真的越来越不是个事儿了。
【资料图】
能用 15 分钟就把电池充满的 800V 架构就不提了，前两天，极氪给自家 001 车型增加了一个名为 “ 千里续航套装 ” 的选配。花个 10 万，就能把车上的电池换成 140 度的麒麟电池，纸面续航直接拉到了 1032 公里。
就算最后实际续航会打折，但七八百公里的续航也已经比大部分油车要强了。这也顺便，让极氪 001 成了目前全球范围内，注意啊是全球，
续航最长的量产纯电车型。
而在去年 6 月份，宁德时代发布麒麟电池的时候，他们就声称可以把电车的续航里程提升到 1000 公里以上。那时候看，多少有些吹嘘的成分，可如今还真就被他实现了。只能说，宁王真就从不口嗨。
当然，麒麟电池的技术有多牛逼、宁王的实力有多强已经不是什么新鲜事了，大伙懂得都懂。但这事儿如果和另一个新闻放在一起看，
就 tm 很有意思了。
差不多十天前，之前表示要给特斯拉生产4680 电池的日本厂商松下表示，将推迟供给特斯拉的 4680 大圆柱形锂离子电池的量产时间。原计划是今年 4 月，但为了“ 提高电池的性能 ” ，可能会延期到明年 4 月。
这个理由翻译成人话就是，特斯拉吹了两三年的 “ 最完美锂电池 ” ，实际表现可能拉了。
媒体对这事儿的态度也都是这个画风的，都在嘲讽马斯克牛逼吹过了的感觉。
所以，这个名字有些抽象的 4680 电池是个啥？
乍一看虽然有些难懂，但这四个数字代表的其实是圆柱形电池的尺寸。前两个是直径，后两个是高度。所以 4680 电池就是一种长 80 毫米、直径 46 毫米的圆柱形电池。
还是很好理解的。
目前在大部分电车上使用的则是 2170 电池，看体型要比 4680 小得多。
把这些电池排在一起，再用外壳一封，就成了电车上的动力电池包。
4680 这个尺寸，是特斯拉在三年前的电池日上发布的。根据马斯克当时的说法，这种电池浑身上下就都是优点。总结起来就五个字：牛逼，还便宜。
牛逼在哪呢？
相比 2170 电池， 4680 电池的能量是它们五倍，放电功率更是提升到了六倍。用上了 4680 的电车，续航里程能够提升 13% 。
当然，这玩意也不只有纸面数据看着牛逼，还是有些实打实的技术创新的。
比如这个叫无极耳或是全极耳的设计，就能大幅减少动力电池的发热。
传统电池里，会有两张卷在一起的薄膜，每张薄膜在末端都会引出一个小条当做电池的正负极，这就是极耳。
因此，电流就需要经过整个薄膜，再从这两个极耳输出。
这么长的传输路径在小电池上还好，要是放到 4680 这样的大电池上，光是薄膜长度就是 2170 的好几倍，很容易造成发热甚至是过热。
所以，特斯拉的做法是把每张薄膜的边缘都做成这样的锯齿状：
薄膜卷起来以后，再把这些锯齿折成一个平面，这样整个平面就成了电池的正负极。
因为没有极耳结构，大家都叫他无极耳或是全极耳设计。
用上无极耳设计后，电池里的电流也就只用流动一个电池的高度了，路径大幅缩短，发热自然也大幅减小。
形象点说，传统的极耳设计就像沿着盘山公路上山，弯弯绕绕，费时费力。无极耳则像直接从山脚下架了个电梯，两点一线直运山顶，效率拉满。
马斯克更是表示，有了新结构、新技术的 4680 电池，单体能量密度将超过300 Wh/kg ，比 2170 提升近一半。
更重要的是，光是性能高就算了，这玩意还很实惠。
根据马斯克的计算， 4680 这个尺寸在圆柱电池里性价比是最高的。不仅对续航有明显提升，而且因为体积大，电池包里需要的电芯数量更少，所以综合下来成本可以减少 16% 。
要是以后成规模了，成本更可以降低一半。
再加上可能会用上硅材料阳极、无钴高镍阴极这些极其科幻的新材料和新工艺，当时的 4680 电池还真是给电车产业带来了不小震撼。
媒体也一度将它捧上神坛，甚至有论调称其是固态电池落地以前锂电池唯一的希望。
脖子哥当年看完也是一愣一愣的，敢情 4680 还真就是个完美的电池呗？
但是当用上 4680 电池的特斯拉 Model Y 走下生产线后，这个美好的理想却碎了一地。
前几天，一个名为 Troy Teslike 的海外媒体，根据特斯拉量产版 4680 电池的重量、体积和能耗，算出它的单体能量密度竟然还比常见的 2170 电池低了 13% 。
而他的计算过程其实也没有多复杂，都是根据公开的数据进行简单的计算。比如这份 EPA 也就是美国环境保护署给用上了 4680 电池的 Model Y 做的续航测试里，就有 4680 电池的实际可用电量。
再结合此前有博主对 Model Y 进行了拆解，测出过 4680 电池包内电芯的重量，两者的比值其实就是 4680 电池的单体能量密度。
从数据中能看出来， 4680 电池的单体能量密度仅有229Wh/ kg ，不仅远低于马斯克当时宣传的 300 Wh/kg ，甚至还低于用了好几年的 2710 电池的 262 Wh/kg 。
简而言之就是，真拉了。
不仅如此，马斯克当时在电池日上表示会用上的无钴正极以及全硅负极， 4680 也都没有用上。说是相比 2170 的能量增加到了五倍，到头来其实也就是
电池的体积变成了五倍
。。
而用上了 4680 电池的 Model Y 价格虽然是比 2170 电池版本便宜了一些，但续航也是不升反降。和当时说的降价还提升续航，差距蛮大。
所以，也难怪各家媒体对 4680 一顿猛喷了。毕竟调起得这么高，最后就出来个这，着实让人失望。
不过客观角度来说，即使特斯拉的 4680 拉了，我们也不能完全否定这个设计的先进性。
毕竟用无极耳设计降低电池内阻减小发热、用无钴正极增加能量密度、通过增加电芯数量降低总体成本等思路，都是切实可行的。包括宁德时代和比亚迪，其实也都已经在研究 4680 或者类似规格、采用类似技术的电池。
只能说现阶段，想把 4680 做到理想的状态难度还是比较大的。就比如无极耳的工艺，对焊接技术就提出了很高的要求。那么多密密麻麻的锯齿需要在折平以后精确的焊在一起，难度确实不小。
能摸得到的好处，估计也就只有省钱了。
所以，现在的大圆柱电池，似乎更适合的应该是那些入门级的电车。就比如前几天在国内上市的某自主品牌小电车，就用上了 4695 规格的电池， 10 万不到就能跑 400 多公里，确实还挺香。
而对于特斯拉来说，不出意外的话特斯拉的 4680 电池还会经过几代的更新，到时候或许就能和当初 FSD 虚假宣传的事儿一样，慢慢把自己吹的牛逼补回来。
而像宁王和 B 王，或许早已经预感到了大圆柱电池的发展已经到了瓶颈，所以无论是麒麟电池还是刀片电池，都采用了非圆柱形的片状电芯。虽然散热不好解决，但好歹把性能提上去了。
所以未来的电池行业竞争，大概率也会在特斯拉为首的圆柱派和非圆柱派之间展开。成本和性能的博弈，也会是各大巨头日后继续内卷的重点。
固态电池出现之前的剧情，真的是越来越好看了。你说要是以后能出现一种液体，只需要五分钟....................
撰文：致命空枪编辑：脖子右拧 封面：萱萱
