特斯拉发布4680电池

 

特斯拉在2020年电池日上发布了这款4680电池，该产品容量是目前使用的2170电池的5倍之多。松下表示，特斯拉在去年电池日之前便与公司开始接洽，在考虑了成本、车辆本身、圆柱电池性能等多方面因素后，敲定直径46mm、高度80mm将4680作为最佳电池尺寸。

 

在2020年9月特斯拉电池日首次公布，单体能量密度可提高5倍，达到300Wh/kg，充放电效率比有极耳电池提升6倍。搭载在整车上可提高续航里程16%，度电成本下降56%。

 

马斯克称，希望柏林工厂到2022年底实现每周生产5000辆搭配4680电池的Model Y，理想情况下达到1万辆/周。

 

各家订单争夺加快布局

 

围绕4680电池订单争夺，包括松下、LG新能源、三星SDI、宁德时代、亿纬锂能、比克电池、蜂巢能源等中日韩电池企业都已经涉足大圆柱/4680电芯开发，加快跟进4680电池布局。

 

2022-2024年集中量产。

 

从当前公布的规划看，特斯拉将率先在2022年量产，预计首批电池将搭载在Model Y；松下2022年3月试生产；LG新能源的目标是在松下开始量产之前完成试生产线，计划最快在2023年量产；比克已开始规划大尺寸圆柱电池量产生产基地，预计未来2年内量产；亿纬锂能与StoreDot联合开发，计划2024年量产。

 

硅基负极快充之王

 

续航（能量密度）、快充、安全等等是未来趋势。硅基负极可提升理论克容量，适应高能量密度发展趋势，但硅基负极存在体积膨胀和电导率低等问题，具备较高技术壁垒；近年来硅基负极应用加速，小米手机、特斯拉电车均已搭载硅基负极电池，蔚来、广汽、智已等均发布硅基负极量产计划，戴姆勒、宝马、ATL、三星、LG均绑定相关硅基负极制造商，加速产业化。

 

硅碳复合材料作为未来负极材料的一种，其理论克容量约为4200mAh/g,比石墨类负极的372mAh/g高出了10倍有余，其产业化后，将大大提升电池的容量。现在硅碳复合材料存在的主要问题有：1、充放电时，体积膨胀，吸液能力强; 2、循环寿命差。目前正在通过硅粉纳米化，硅碳包覆、掺杂等手段解决以上问题，且部分企业已经取得了一定进展。

 

 

4680电池中硅基负极的应用

 

4680大圆柱电池追求更高能量密度也就意味着配备高性能材料，从而带来全材料产业链的提升，其中比较明显的增量是硅基负极材料。

 

目前特斯拉上用的硅碳负极实际是氧化亚硅负极，比硅碳负极落后一代。氧化亚硅负极因为提升续航里程有限，因此全球重新回到纯硅碳负极。硅碳负极掺硅30%时，比容可以达到1000mAh/g。目前硅基负极2170添加量为5%，4680添加量为10%。

 

产业化应用加速，杉杉为一线龙头。硅氧技术属于国内第一梯队，并且在动力领域领先，明年量的增长也非常非常大，参硅负极价格预计在15万左右/吨；硅碳方面，在方形动力上有几个定点客户，目前在方形和动力上，行业同行跟下游联合做的企业不多，尤其是在方形、软包产品上，杉杉17年实现量产并供货，18年对CATL供货，预计明年硅氧产品出货量有3000吨。

 

松下特斯拉4680体系预计为高镍-硅基松下主导采购，当前高镍产能1.5万吨，明年3万吨满产满销，硅基产能当前3千吨将扩到6千吨。