1.  4680大圓柱帶來全新電池概念

在采用無極耳、硅碳負(fù)極等新材料與新技術(shù)下，其電芯能量提升5倍，輸出功率提升6倍；同時(shí)可以讓電動(dòng)車?yán)m(xù)航提升54%，每千瓦時(shí)電池價(jià)格下降56%，生產(chǎn)成本降低69%。4680緩解了傳統(tǒng)圓柱電池的劣勢(shì)，單體容量提升，所需電池?cái)?shù)量減少，BMS 控制的難度降低，疊加材料創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新，可以顯著降低整車成本。

特斯拉4680推出無極耳技術(shù)（全極耳技術(shù)）通過在電極端鍍上導(dǎo)電材料，使正負(fù)極集流體可以直接與蓋板、殼體連接，實(shí)現(xiàn)電流在電極集流體、蓋板、殼體之間傳導(dǎo)，大大減少了電子的傳輸路徑。無極耳技術(shù)是4680圓柱電池的關(guān)鍵技術(shù)，順次包括以下工序：揉平、包膠、入殼、集流盤焊接、合蓋、周邊焊和氦檢。其中核心環(huán)節(jié)為集流盤焊接，相較傳統(tǒng)的極耳點(diǎn)焊，全極耳面焊的焊接工序和焊接量都變多，需要對(duì)激光強(qiáng)度與焦距完成精細(xì)的控制，是決定電池良率的關(guān)鍵步驟。

無極耳優(yōu)勢(shì)1：減小電阻；無極耳優(yōu)勢(shì)2：解決散熱問題；無極耳優(yōu)勢(shì)3:降低電池成本。

電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化：在去除極耳后，電池柱體的繞制和涂料流程都得到了簡化；

生產(chǎn)工序簡化：在有極耳電池的生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)需要在極耳處停止，分切出極耳，增加了電池的生產(chǎn)周期，但是無極耳電池可以進(jìn)行連續(xù)化的流水線生產(chǎn)，增大了生產(chǎn)效率。

新型無極耳技術(shù)，減少電極組件

全極耳圓柱電池組裝工藝

2.  特斯拉4680 電池進(jìn)入產(chǎn)能放大期，多主流車廠/電池廠跟進(jìn)

持續(xù)加碼，4680產(chǎn)能陸續(xù)到位。得益于 4680 電池的性能優(yōu)勢(shì)，特斯拉對(duì)4680 電池產(chǎn)能規(guī)劃已達(dá) 221GWh。22 年初，特斯拉加藤路工廠已生產(chǎn)出 100 萬只4680電池，22Q4已實(shí)現(xiàn)單周量產(chǎn) 1000個(gè)電池包，對(duì)應(yīng)年產(chǎn)能約 4.2GWh。22年 12月，特斯拉美國弗里蒙特工廠已實(shí)現(xiàn)單周生產(chǎn)了86.8萬顆大圓柱形鋰離子電池電芯，能夠支持 1000輛Model Y 車型使用。23 年1月，特斯拉宣布投資36億美元擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)超級(jí)工廠，對(duì)應(yīng)100GWh的4680電池產(chǎn)能。23年10月，特斯拉德克薩斯州超級(jí)工廠已生產(chǎn)出第 2000萬顆4680電芯。

特斯拉4680 電池的生產(chǎn)現(xiàn)狀（部分）

1）加藤路基地，產(chǎn)能4.2 GWh，產(chǎn)能提升規(guī)劃：

22年3月計(jì)劃開始大規(guī)模生產(chǎn)，已生產(chǎn)出第 100萬只4680電池；

4月，首批裝載 4680電池組（加藤路生產(chǎn)）的特斯拉 Model Y 在德州超級(jí)工廠組裝交付；

8月，生產(chǎn)效率提高，每周生產(chǎn)220個(gè)電池包。

Q4實(shí)現(xiàn)1000+電池包產(chǎn)能，若單車帶電量80kwh，對(duì)應(yīng)年化產(chǎn)能約 4.2GWh。

2）弗里蒙特基地，產(chǎn)能16.64 GWh，產(chǎn)能提升規(guī)劃：

2022年12月21日，特斯拉宣布投資150萬美元在弗里蒙特工廠附近地區(qū)增產(chǎn)新 4680電池，土地面積為加藤路工廠的 4倍，由此推算預(yù)計(jì)將增加 16.64GWh的 4680 電池產(chǎn)能。

3）內(nèi)華達(dá)基地，產(chǎn)能100GWh，產(chǎn)能提升規(guī)劃：

2023年1月25日，特斯拉宣布投資36億美元繼續(xù)擴(kuò)建內(nèi)華達(dá)超級(jí)工廠，增加100GWh的4680電池產(chǎn)能。

4）柏林基地，產(chǎn)能-GWh，產(chǎn)能提升規(guī)劃：

升級(jí)前，每周能生產(chǎn)出足夠支持 1000 輛車的 4680電池；

22年10月開始計(jì)劃將產(chǎn)量提高200%，每周能生產(chǎn)出足夠支持3000輛車的4680電池；

22年12月，預(yù)計(jì)每周能生產(chǎn)出足夠支持5000輛車的4680電池，考慮IRA將轉(zhuǎn)移至德州工廠。

5）德克薩斯州基地，產(chǎn)能100GWh，產(chǎn)能提升規(guī)劃：

四條生產(chǎn)線中有一條已經(jīng)投產(chǎn)，其余三條處于調(diào)試和安裝階段；

每周能生產(chǎn)出足夠支持5000輛車的4680電池；

德克薩斯的工廠未來將全面生產(chǎn)4680電池，年產(chǎn)能預(yù)計(jì)超過100GWh。

除特斯拉外，寶馬、蔚來、松下、三星 SDI、寧德時(shí)代、億緯鋰能等國內(nèi)外主流企業(yè)紛紛布局4680電池。

1）寶馬宣布將從2025年起率先在“新世代”車型中使用圓柱電芯，且向?qū)幍聲r(shí)代和億緯鋰能授予了價(jià)值超過百億歐元的電芯生產(chǎn)需求合同。遠(yuǎn)景動(dòng)力將從2026 年起為寶馬新一代車型提供圓柱電池。

2）蔚來計(jì)劃在合肥建設(shè)第一座電池工廠，生產(chǎn)類似于特斯拉的大圓柱電池，規(guī)劃產(chǎn)能40GWh，可用于40萬輛電動(dòng)車。

3）松下于2021年10月開發(fā)4680大圓柱電池，隨后在日本歌山工廠投資800億日元建造兩條4680新生產(chǎn)線，產(chǎn)能約為10GWh，預(yù)計(jì)可供15萬輛新能源車使用。

4）LG新能源于2022年6月宣布在韓國忠州工廠新設(shè)4680電池生產(chǎn)線，為特斯拉供貨，產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)9GWh，正式投產(chǎn)時(shí)間為2023年下半年。

5）三星 SDI已在韓國天安建立了一條4680電池測(cè)試產(chǎn)線，若測(cè)試順利，計(jì)劃明年在馬來西亞建設(shè)4680電池量產(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能8-12GWh，為特斯拉供貨。

6）億緯鋰能規(guī)劃61GWh+的大圓柱產(chǎn)能。22年3月，其宣布將在匈牙利建圓柱電池工廠，為寶馬供應(yīng)圓柱電池；8月，首件搭載46系列大圓柱電池的系統(tǒng)產(chǎn)品成功下線。預(yù)計(jì)23年形成20GWh，客戶包括寶馬和大運(yùn)。截至23年11 月，公司已取得未來5年合計(jì)486GWh的46系列大圓柱訂單。

7）比克于23年1月28日宣布與江蘇省常州市簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，將斥資130億元在常州建設(shè)其大圓柱電池產(chǎn)線，建成后產(chǎn)能將達(dá)到30GWh。

車端，除特斯拉、寶馬、蔚來外，保時(shí)捷、奔馳、大眾、美國造車新勢(shì)力Lucid和Rivian、小鵬、一汽、江淮、東風(fēng)嵐圖等一眾乘用車企也相繼將目光投向大圓柱電池。其中，保時(shí)捷曾透露更傾向于選擇圓柱電池；大眾將考慮從2025年開始使用圓柱電池；江淮和比克聯(lián)合開發(fā)包括4680型號(hào)的圓柱電池及電池組。

來源：東方財(cái)富、ForceInstitute