芝能汽车出品
2024年9月15日,特斯拉宣布其第1亿颗4680电池正式下线,再次引发了电动汽车行业的广泛关注。
尤其值得一提的是,从第5000万颗电池下线到第1亿颗仅用了短短三个月的时间,特斯拉在4680电池规模化生产和制造工艺优化方面有很大的进展。
事实上,2024年下半年随着松下和LGES在4680电池领域的技术进步,4680的电池进展是很不错。
Part 1
特斯拉4680电池的情况
特斯拉首席执行官埃隆·马斯克对其电池团队取得的成绩表示了祝贺,在德州超级工厂实现了4680电池的规模化生产外,特斯拉还在内华达州的工厂进行扩建,计划将4680电池的年产能提升至100GWh,以此进一步巩固其在电动汽车电池领域的领先地位。
目前的生产情况,相当于7.44万台车,对应的生产效率覆盖13.45万台。9GWh的产量,年化16.3GWh的4680的电池。
4680电池是特斯拉开创的技术路线,采用了全极耳设计与干电极技术的结合,从而在电池性能、制造成本以及生产效率等方面实现了全面提升。
特斯拉通过减少电池单元的数量,简化了焊接与连接部件,有效减轻了电池组的重量并降低了成本,改进不仅让车辆更加轻盈,也为整车性能的提升奠定了坚实的基础。
在电池结构方面,4680电池的无极耳设计及先进的激光焊接工艺提高了生产的复杂性,对生产设备的精度与效率提出了更高要求。
生产过程中仍存在技术难题,但由于其结构创新与材料改进带来的高效生产、高性能及低成本优势,大圆柱电池是新出来的一种路线。
特斯拉在4680电池的技术升级过程中,不断提高正极材料中的镍含量,从最初的5系逐步演进到8系,并达到了最新的9系配方。
最新发布的第二代4680电池,采用了NCM955的9系高镍配方,能量密度预计可达252Wh/kg。提高了电池的能量密度,增强了电池的续航能力,带来了安全性方面的挑战(镍含量的增加,电池稳定性降低)。
二代4680电池的内阻已从一代的3.0毫欧降至约2.3毫欧,快充能力有望得到显著增强。
特斯拉正在探索在干法负极材料中引入纳米硅颗粒,并通过进一步减薄正负极厚度来提升电池的整体性能。
在正极材料方面,随着镍含量的增加,特斯拉有望进一步提高电池的能量密度,同时维持较低的生产成本,将使4680电池在未来的电动汽车中发挥更大的作用。
Part 2
全球竞争格局下的
4680电池阵营
随着4680电池的量产提速,特斯拉的大圆柱电池技术路线逐渐形成了一条强大的产业链。
松下、LGES等全球领先的电池制造商相继宣布将开始量产4680电池。
● 松下在日本和歌山的工厂将成为全球4680电池的主要生产基地,计划在2025年前实现大规模生产。位于日本和歌山的工厂完成了4680电池的量产准备工作,预计将在全球推广这一生产模式。
● LG能源解决方案则计划在韩国梧井工厂于2024年底或2025年初启动4680电池的大规模生产,并有望成为特斯拉的供应商之一。
初期年产能为8GWh,足以为11万辆电动汽车提供电池。LG已经完成了生产线的准备工作,并积极与客户协商推进量产计划。
当然2025年是宝马新一代电动汽车量产的时间节点,到时候46系列的电池的应用规模还会进一步扩大。
小结
特斯拉4680电池的成功量产及其不断优化的技术路径,我们会持续跟踪。