导读：预计2024年4680将完全取代2170，海外进展将快于国内。松下预计明年年底将会批量生产，参照2170对18650的替代速度，假设2022年以2170为主，2023年将开始逐步替代，2024年将实现完全替代。
近来各大厂商纷纷宣布动力电池产能扩产，宁德时代在厦门、贵州建设电池生产基地，亿纬锂能在荆门152.61GWh的锂电池生产研发基地，20GWh乘用车用大圆柱电池生产线、16GWh磷酸铁锂电池生产线。
4680大圆柱电池究竟是什么？
目前国内车企主流使用方形电池，圆柱动力电池大规模使用的只有特斯拉、戴姆勒、日产、雷诺、大众、现代等软包电池，随着2020年9月特斯拉电池日提出“4680”新型电池，即直径46mm，高80mm的圆柱电池。特斯拉预计4680将在2170基础上，容量提升5倍，里程提升16%，成本下降14%。但车企选择规划的更改并非一朝一夕的事。意味着即使4680电池顺利推出且使用效果良好，其他车企或将跟进圆柱电池，短时间主要使用也主要是特斯拉。
目前市场对4680前景观点分歧较大，那么4680究竟好在哪里？未来会颠覆电池原有技术路线还是只是个噱头？
4680主要优势体现在电池容量、生产成本、以及效率上。电池容量上，较与之前的2170电池，扩大了5倍，电池容量也导致续航里程提升。成本降低主要由于2170圆柱动力电池需要4400个电芯，而4680电池仅仅只需要950个电芯就可以组成，意味着空间利用率增高，组装效率增高。并且相比于2170, 减少了由于没有提供能量密度的原材料用量，比如隔膜、钢壳来降本，并且圆柱间有一定空隙，散热性能好，不存在方壳带来的散热难题。
4680主打高镍，铁锂电池的前景
4680电池的主要优势在能量密度的提升上，Telsa就有提过想把其能量密度的优势最大化，而松下，宁德时代，LG新能源和亿纬锂能等都将是特斯拉4680电池的未来潜在合作方。但今年以来特斯拉提出了特斯拉的标准续航升级版Model 3和标准续航版Model Y都将使用磷酸铁锂电池，取代之前的三元电池，而根据特斯拉二季报，马斯克规划未来特斯拉车型中1/3-2/3将使用磷酸铁锂电池，铁锂前景依然明确。
4680预计将主要应用于三元上，刀片电池相比于方形电池能量密度提高了至少40%，从140上升至200。圆柱电池4680相比于2170提高15%，相较18650提高25%。刀片电池对于提高能量密度更有效，简而言之，磷酸铁锂用4680意义不大。相反，刀片电池如果使用三元材料，由于内部结构件的因素，散热性能下降，反而会更危险。
设备工艺更新，4680优势主打
电池组内的热失控蔓延是安全问题的主要关注点。目前动力电池主打小容量串并联成组，来满足高能量的要求，最近动力电池事故大都由于电池组中某个电池单体热失控后产生大量热，带动周围电池单体受热，进而产生热失控蔓延。目前主流车企主要使用液冷的手段抑制热失控的蔓延。圆柱电芯优势一是单体容量低，单个电视失控释放热量不易蔓延；二是圆形弧形表面一定程度抑制电池之间热传递；圆柱电芯本身设计具备一定热失控的阈值，在模组部分有更多容错空间。
“全极耳”结构，快充性提升显著。相较于2170电池，4680电池通过巧妙的结构设计增加极耳传导面积、缩短极耳传导距离，实现了某种形式上的“全极耳”结构，电池充放电效率大大增加。
4680究竟什么时候来
预计2024年4680将完全取代2170，海外进展将快于国内。松下预计明年年底将会批量生产，参照2170对18650的替代速度，假设2022年以2170为主，2023年将开始逐步替代，2024年将实现完全替代。
目前主流说法还是认为高端车将以4680为主，非高端市场将以方形为主，软包仍在发展中。
来源：电池网
