特斯拉4680电池比普通电池差？能量密度更低，钴含量更高

马斯克押宝的4680大圆柱型锂电池又被质疑了。据www.autoevolution.com网站报道，此前YouTube网站上The limitation Factor频道的一段视频显示，由特斯拉自主研发、自主生产的4680大圆柱型锂电池只是普通的镍钴锰三元锂电池。而该频道的一段最新的视频则显示，相较于传统的2170小圆柱形电池，4680电池的能量密度竟然更低，电池正极材料中钴含量也更多。根据加州大学圣地亚哥分校的最新分析，特斯拉得州奥斯汀工厂中生产的Model Y车型，其所装配的4680大圆柱电池的单体能量密度是244 Wh/kg，这远远低于加州弗里蒙特工厂生产的Model Y使用的松下2170圆柱形电池，后者的能量密度是269 Wh/kg。这一数据，也低于特斯拉上海工厂生产的Model Y和Model 3上所使用的韩国LG新能源公司生产的电池，其能量密度为252 Wh/kg。除此之外，加州大学圣地亚哥分校还分析发现，4680电池比其它的镍钴锰三元锂电池使用了更多的金属钴。而目前业内三元锂电池发展的主流方向却是使用更多的金属镍，因为这能够使得电池的能量密度更高。例如，此前宝马集团公布了即将展开的46系列圆柱形电池的生产计划，宝马表示公司所研发的第六代锂离子圆柱电池，相较于第五代方形电池，正极镍含量更高，钴含量有所减少。业内人士称，特斯拉偏离了这一路线的原因不得而知。由于电池的能量密度较低，这在一定程度上解释了为什么得州生产的的Model Y比加州弗里蒙特工厂生产的Model Y的更重。车辆结构的铸件是车身重量增加的另一个原因。The limited Factor认为，特斯拉之所以制造更重的汽车，是因为它的制造成本可能比传统的Model Y更低。2020年9月，特斯拉发布了新一代4680圆柱形电池。电池的直径46mm，高度为80mm。据特斯拉当时公布的数据，相较于传统2170（直径21mm，高度为70mm）小圆柱形电池，4680电池的能量将是前者的5倍，车辆续航里程将提高16％，未来结合电池材料和车辆设计的改进，车辆续航里程净增长将高达56％，生产成本则可以节约54％。www.autoevolution.com网站对此评论说，如果特斯拉对于4680电池的允诺，只是为了电池的更新换代，那么，那些还在等待得州Model Y的消费者们，或许应该将目光转向加州或上海的Model Y车型。方形、圆柱、软包电池是目前动力锂离子电池的三种主流形状，而圆柱形电池是锂电池最早出现的形状。据了解，目前业内对于4680大圆柱形锂电池的看法颇为一致——技术路线有优势，但生产有很大难度。根据国内机构中信建投的分析，较于目前主流的方形电池，4680大圆柱型锂电池相的优势在于：首先，圆柱电池的几何对称性更好，所以对电池产气的容忍度更高，可以兼容更高容量、更高电压的正极，和更高容量的负极。其次，4680电池无极耳（全极耳）设计，使得电子运动距离大幅缩短，能够降低电池欧姆内阻，提升电池倍率性能。最后，4680圆柱单体较大，有利于电池包无模组、电池底盘集成设计。4680电池也存在如下缺点：一是电池体积更大，所以径向、轴向几何对称性变差，在圆柱内部对正负极要求更苛刻。二是电芯内部散热的难度更大，对电池寿命存在一定影响。据了解，为了提高4680电池的生产率，中国企业也助了特斯拉一臂之力。澎湃新闻记者了解到，国内锂电设备生产商深圳市赢合科技股份有限公司就为特斯拉专门提供了4680激光卷绕一体机，机器能够全八个小时自主工作，人工不干预，从而使其能耗降低了25%，产能提高了30%。此外，就在上月末，特斯拉的合作伙伴日本松下宣布，松下位于美国堪萨斯州德索托的工厂将在11月动工。工厂投资40亿美元，并得到了堪萨斯州政府提供的8.29亿美元的财政支持。建成后，工厂年产能将达到30GWh。而该工厂也将主要生产松下2170电池，未来可能生产4680电池。松下集团的首席财务官Hirokazu Umeda表示，松下方面实现4680电池的量产实现要到2024年3月。