特斯拉發布4680電池

 

特斯拉在2020年電池日上發布了這款4680電池，該產品容量是目前使用的2170電池的5倍之多。松下表示，特斯拉在去年電池日之前便與公司開始接洽，在考慮了成本、車輛本身、圓柱電池性能等多方面因素后，敲定直徑46mm、高度80mm將4680作為最佳電池尺寸。

 

在2020年9月特斯拉電池日首次公布，單體能量密度可提高5倍，達到300Wh/kg，充放電效率比有極耳電池提升6倍。搭載在整車上可提高續航里程16%，度電成本下降56%。

 

馬斯克稱，希望柏林工廠到2022年底實現每周生產5000輛搭配4680電池的Model Y，理想情況下達到1萬輛/周。

 

各家訂單爭奪加快布局

 

圍繞4680電池訂單爭奪，包括松下、LG新能源、三星SDI、寧德時代、億緯鋰能、比克電池、蜂巢能源等中日韓電池企業都已經涉足大圓柱/4680電芯開發，加快跟進4680電池布局。

 

2022-2024年集中量產。

 

從當前公布的規劃看，特斯拉將率先在2022年量產，預計首批電池將搭載在Model Y；松下2022年3月試生產；LG新能源的目標是在松下開始量產之前完成試生產線，計劃最快在2023年量產；比克已開始規劃大尺寸圓柱電池量產生產基地，預計未來2年內量產；億緯鋰能與StoreDot聯合開發，計劃2024年量產。

 

硅基負極快充之王

 

續航（能量密度）、快充、安全等等是未來趨勢。硅基負極可提升理論克容量，適應高能量密度發展趨勢，但硅基負極存在體積膨脹和電導率低等問題，具備較高技術壁壘；近年來硅基負極應用加速，小米手機、特斯拉電車均已搭載硅基負極電池，蔚來、廣汽、智已等均發布硅基負極量產計劃，戴姆勒、寶馬、ATL、三星、LG均綁定相關硅基負極制造商，加速產業化。

 

硅碳復合材料作為未來負極材料的一種，其理論克容量約為4200mAh/g,比石墨類負極的372mAh/g高出了10倍有余，其產業化后，將大大提升電池的容量。現在硅碳復合材料存在的主要問題有：1、充放電時，體積膨脹，吸液能力強; 2、循環壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段解決以上問題，且部分企業已經取得了一定進展。

 

 

4680電池中硅基負極的應用

 

4680大圓柱電池追求更高能量密度也就意味著配備高性能材料，從而帶來全材料產業鏈的提升，其中比較明顯的增量是硅基負極材料。

 

目前特斯拉上用的硅碳負極實際是氧化亞硅負極，比硅碳負極落后一代。氧化亞硅負極因為提升續航里程有限，因此全球重新回到純硅碳負極。硅碳負極摻硅30%時，比容可以達到1000mAh/g。目前硅基負極2170添加量為5%，4680添加量為10%。

 

產業化應用加速，杉杉為一線龍頭。硅氧技術屬于國內第一梯隊，并且在動力領域領先，明年量的增長也非常非常大，參硅負極價格預計在15萬左右/噸；硅碳方面，在方形動力上有幾個定點客戶，目前在方形和動力上，行業同行跟下游聯合做的企業不多，尤其是在方形、軟包產品上，杉杉17年實現量產并供貨，18年對CATL供貨，預計明年硅氧產品出貨量有3000噸。

 

松下特斯拉4680體系預計為高鎳-硅基松下主導采購，當前高鎳產能1.5萬噸，明年3萬噸滿產滿銷，硅基產能當前3千噸將擴到6千噸。