作者：王凌方
国内外动力电池企业纷纷押注圆柱 4680 电芯。
11 月份，国内外有两则 4680 圆柱电池的重磅信息：
11 月 5 日，亿纬锂能宣布将在荆门高新区投资建设 20GWh 乘用车用大圆柱电池生产线；
11 月 2 日，特斯拉在其美国得克萨斯州工厂开始安装 4680 圆柱电池生产线。
这意味着，去年 9 月份，特斯拉电池日上宣布的 4680 电池，从 「纸上谈兵」 已经转入到实际生产阶段。
不仅仅是特斯拉，国内外企业，都在加速推进 46mm 直径圆柱电芯的生产。2022-2024 年，是国内外 4680 圆柱电芯集中上市的时间点。
此外，还有不少强力电芯生产企业，也在研发别的尺寸的大圆柱电池。在特斯拉的引领下，跟随者众多，大圆柱电芯可能成为方形电芯的有力竞争者。
46mm 圆柱起势
目前，市场上能数得上的动力电池企业，尤其头部企业，基本都在布局大圆柱电芯。
（1）中国主流企业多有布局
最新消息方面，亿纬锂能进入基地和产线建设阶段。
11 月 5 日，亿纬锂能发布公告称，公司子公司湖北亿纬动力有限公司拟与荆门高新技术产业开发区管理委员会签订《合同书》，将在荆门高新区分别投资建设 20GWh 乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目、16GWh 方形磷酸铁锂电池生产线及辅助设施项目，项目固定资产投资总额约为 62 亿元。
虽然公告上没有公布大圆柱电池的尺寸，但是亿纬锂能董事长刘金成在动工仪式上，透露了产品的规格，以及野心。「将在荆门建设的大圆柱电池项目，可能是全世界范围内最先量产的 4680 和 4695 电池的生产基地，这里生产的电池将装备给全世界最牛的公司。」 刘金成说。
不过，根据外媒报道，以色列初创公司 StoreDot 研制出的 4680 电池将在中国亿纬锂能的工厂生产，2024 年后开始量产。
《电动汽车观察家》尝试与亿纬锂能建立联系而未能成功。因此，亿纬锂能生产的 4680 电池是自己研发还是只是代工，不得而知。
比克电池也是中国最早公开发布 4680 电池企业之一。
2021 年 3 月，比克电池召开媒体沟通会，分享了大圆柱技术领域的最新进展及未来计划。
比克电池首席科学家林建表示，比克正与客户合作进行下一代圆柱电池 —— 全极耳大圆柱电池的应用开发，4680 电芯样品预计年内实现批量下线。
根据比克电池对《电动汽车观察家》最新的回应，比克目前已经进入样品批量生产阶段，开发进度以及送样符合预期。
最早被媒体披露的，当属江淮汽车与 CBAK 能源科技 4680 项目。
今年 1 月份，insideevs 报道称，江淮汽车与 CBAK 能源科技将联合开发 4680 锂电池及电池组。
江淮汽车还承诺，优先在其未来生产的电动汽车使用双方联合开发的电池和电池组系统。
除此之外，蜂巢能源也在研发 4680 电芯，最新情况将在电池日上公布。
（2）日韩系企业争夺特斯拉供货权
10 月 26 日，松下首次展示了其为特斯拉打造的新型 4680 电池试制品。
据松下电池部门负责人忠信和雄（Kazuo Tadanobu）的说法，松下计划 2022 年 3 月在日本开始试生产 4680 电池。此前，松下宣布将在 2022 年 4 月之前创建一家名为松下能源公司的新能源业务部门。此外，今年松下在日本建立了一条 4680 电池的测试线。
7 月，有消息透露，三星 SDI 完成了特斯拉 Model Y 用新一代 4680 电池组样品的开发，目前正在其设施中进行各种测试，以验证其结构完整性。
今年 3 月份，据韩媒 TheElec 报道，LG 新能源已开始准备为特斯拉 4680 电池建造一条试点生产线，目前正在其 Ochang 工厂改造部分产线，装配和电镀设备已安装完毕。知情人士表示，LG 的试点生产线最早将于 2021 年开始运营。
去年 9 月，电池日上，特斯拉公布了其 4680 电池的研发和生产规划。目前特斯拉 4680 电池的试点产线良率已由去年的 20% 提升至 70%-80%。
特斯拉今年 7 月底宣布，预计到 2022 年年底将达到每年 100GWh 的 4680 电池产能，以满足 130 万辆电动汽车使用。
9 月，特斯拉柏林工厂破土动工，电池方面，主要生产 4680 电芯。马斯克称，希望柏林工厂，到 2022 年底，实现每周生产 5000 辆搭载 4680 电池的 Model Y，理想情况下达到 1 万辆 / 周。
在第三季度交流会上的信息，特斯拉透露，首批 4680 很可能搭载到 Model Y 上。
特斯拉首批搭载自产电池，后期则需要松下等供应商合作供货。
其实，大圆柱不仅只有 46mm 直径这一个尺寸。国轩高科和力神虽然都有圆柱电芯，但是目前集中在直径 32mm 或是 21mm 的电芯；此外，宁德时代直径 32mm 的磷酸铁锂电芯已经量产装车。
另外，传说进入特斯拉供应链的比亚迪，一直是做方形电池的。
不过，上述企业，除了比亚迪外，也都有消息称在预研 4680 电池。
目前来看，各家企业的 4680 电池量产时间都指向了 2022-2024 年之间。特斯拉将率先在 2022 年量产；松下 2022 年 3 月试生产；LG 新能源的目标是在松下开始大规模生产电池之前完成试产，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。
值得注意的是，由于大部分电池企业以对标特斯拉需求为准，因此电芯多定位 4680。但实际上，电芯直径是相对固定的 46mm，但是高度到底是 80mm 还是 90mm，就可以根据客户需求进行定制。
能量密度和功率大幅提升
根据资深业内人士朱玉龙发布的《4680 高镍电芯调研的一些记录》一文中给出了一些参考数据：在特斯拉的传统方案中，21700 电池包一般有 4 个模组，两个大模组、两个小模组， 21700 电池重量大概是 312 公斤，有 4400 多个电芯；4680 电池包大概 336 公斤，只有 960 个电芯。
电池包重量方面，21700 是 474 公斤，4680 大概只有 438 公斤左右。能量密度方面，21700 是 170Wh/kg，4680 是 215Wh/kg。
目前看，中国电池企业 4680 还没有更多数据露出，只有 3 月份比克召开发布会时公布的一些信息作为参考。
例如，根据比克方面的举例，我们推断比克 4680 电芯大概在 25Ah，是 18650 3Ah 容量的 8 倍以上。也就是说相同容量的电池包，4680 的电芯数量只有 18650 的 1/8，这样显著降低了电池管理系统、线路板方面的需求，成本大幅下降。
其次，采用全极耳的大圆柱之后，快充性能有进一步提升。比克给出的数据是，在 15 分钟内，可将电池从 0 充至 80% 的电量。也就是说，一辆续航 600 公里的车，在充电站停 10-15 分钟，可以充 400-500 公里，接近燃油车补能速度。
4680 功率密度的峰值可以达到 1000W/kg 以上；他们在测试 10C 以上高倍率放电，电池的发热可以忽略不计。
安全性方面，大圆柱比小圆柱也有提升。比克方面表示，大圆柱一定是伴随着全极耳技术或者是特斯拉的无极耳技术。相比传统圆柱电芯的单极耳，全极耳的设计，使得电流产生的热在电芯内部均匀分布，没有单极耳集中发热的情况，安全性能明显提升。
虽然具体的数据需要装车以后才能测试，但是比克方面认为，大圆柱至少是不亚于软包电池和大方形电池，甚至可能会更好。
比克方面表示，他们的技术路线与特斯拉有所差异，但是内部逻辑都是相通的。
目前，电池生产企业的 4680 电芯大多以供应特斯拉为目标。但是以特斯拉在业内的号召力，相信会有越来越多的车企采用直径 46mm 的电芯，圆柱电芯的市场份额有望大幅提升。毕竟中国方形电池的引领者宁德时代都已经大规模布局大圆柱电池的产能了。
