“为我们一月份生产的第100万块4680电池庆祝！”日前，特斯拉在海外社交平台Twitter宣布了这一消息，这意味着其布局良久的4680电池技术在大规模量产路上又前进了一大步。

特斯拉第100万块4680电池下线；图片来源：特斯拉Twitter截图

据了解，特斯拉4680电池最早在2020年9月下旬举行的“电池日”上得以披露，彼时特斯拉CEO埃隆·马斯克将其视为电池技术上的“巨大的突破”。

顾名思义，4680电池以尺寸命名，是一款直径为46mm、高度为80mm的圆柱型电池。那么，相比于现有的圆柱形电池，4680电池的突破点体现在哪些方面？除了特斯拉外，相关动力电池企业是否有布局？这一全新的电池技术，距离大规模量产还需要多久？

三大创新技术，特斯拉4680电池性能、成本更优

在动力电池封装形式的选择应用上，国内大部分车企主要使用方形电池，国外主要是软包电池，而特斯拉是为数不多大规模使用圆柱型动力电池的车企，从最早期Model S上使用的1865电池，到目前Model 3和Model Y上使用的2170电池，再到此次量产的4680电池，均为圆柱型。

从特斯拉的电池命名可见，相较于前两代电池，新一代4680电池在直径和高度上都增加了不少。不仅如此，相较于2170电池，4680电池的容量可以提升5倍，同等电池包下整车续航里程提升16%，此外每千瓦成本下降14%。

特斯拉4680电池；图片来源：特斯拉

也就是说，4680大圆柱电池可以极大程度减少单个电池包电池电芯数量。根据相关数据测算，此前一代的1860圆柱电池需要7200+个电芯，第二代2170圆柱电池需要4400+个电芯左右，如今的4680大圆柱电池仅仅只需要950-1000个电芯。

在业界看来，特斯拉4680电池在产品性能上取得的巨大突破，与其在电芯结构和电池材料等方面的创新密不可分。

据了解，在电芯结构方面，特斯拉4680电池采用了无极耳（即全极耳）技术，传统电池有两个极耳，分别连接正极与负极，无极耳则直接从正极/负极上剪出极耳，缩短了极耳间距的同时还增加了极耳面积。也正是基于这一技术，体积更大的4680电池才有效地解决了高能量密度电芯的散热问题。

民生证券指出，4680电池采用新型无极耳技术可实现降本增效，无极耳技术一方面增大了电流传导面积、缩短电流传导距离，大幅降低电池内阻；内阻降低可以减小电流偏移现象，延长电池寿命；电阻减小还可降低热量产生，电极导电涂层和电池端盖的有效接触面积可达到100%，能提升散热能力。

在电池材料上，4680采用了硅碳负极材料。这是一种理论上能量密度比传统石墨负极更高的材料，采用硅负极材料的锂电池质能密度可提高8%以上，体能密度则可达到提升10%以上。同时，由于石墨负极的电压十分接近锂的沉积电位，硅基负极材料相比之下有更好的安全性。且硅材料来源广泛、成本低廉，是一种环保原料。

另在电池生产工艺上，特斯拉4680电池采用的干电极技术，树立了动力电池新标准。据了解，传统电池需要先放置在NMP等有毒且昂贵的溶液中，然后再干燥并压成薄膜。而干电极技术则省去了放置溶液的步骤和干燥的过程，通过将活性正负粒子与聚四氟乙烯(PTFE)混合，使其原纤化，再将粉末直接碾压成薄膜，压在铝或铜的原材料上。这一工艺相对简单，且生产速度更快。

且值得一提的是，干电极技术不仅节约了传统方法带来的溶剂开支和覆膜机成本，同时解决了溶剂中的锂和碳若不能融合所带来的容量损失的问题，从而提高了约5%的电池能量密度。

诸多电池厂商跟进，4680电池有望成为重要技术路线

在汽车电动化的发展进程中，续航里程、成本一直是制约纯电动汽车快速实现市场全面渗透的重要因素。且自2021年以来，动力电池原材料遭遇多次涨价，让车企增效降本的需求愈发强烈，而在性能、成本、安全方面更具优势的4680大圆柱电池成为车企的重要选项之一。

据悉，除了特斯拉自身推出4680电池外，包括保时捷、宝马、江淮、东风等车企也有意或者已经与电池企业共同推动大圆柱电池的开发，希望未来应用到相关车型上。有相关业内人士透露，保时捷、宝马正联合一些电池供应商开发大圆柱电池，但规格型号尚未确定。江淮汽车新能源汽车研究院电池系统部技术副总监秦李伟曾透露，目前江淮汽车正在进行基于46系列的全新平台进行规划，未来将开发46800/46105系列电芯，并实现整包CTP。

在此背景下，松下、宁德时代、LG新能源、亿纬锂能等动力电池企业均开始积极布局4680电池。