4860电池革命，又被特斯拉占先了？

前几日，海外媒体传出消息，特斯拉在美国得州的超级工厂正式投产了全新的Model Y。新车用上了最新的压铸一体化车身，而且已经用上了全新结构的电池组技术，也就是特斯拉在2020年电池日首次发布，去年在德国超级工厂开放日展示的4680电池。

当然，这条消息并没有得到特斯拉官方的证实，但也未必不是真的。因为特斯拉的新技术一向都是这样先用，后续再逐步披露，这种做法令粉丝和对手都很头疼。

这里功夫汽车也不与大家探究这条消息的真实性了，因为短时间内不会有答案。倒是特斯拉的这种新型电池，它是怎么来的，它又会怎样改变行业的现状，可以与大家一起聊聊。

（1）传说中的4680电池，居然是模拟出来的？

在聊4680电池之前，首先和大家说一说电池的种类。基本上当前的动力电池封装方式主要有三种，那就是方形电池、圆柱电池以及软包电池。

至于三者的占比嘛，2021前三季度方形电池装机量约为69.47GWh，圆柱电池和软包动力电池装机量则分别为6.63GWh和6.33GWh。可以看出来，方形电池是绝对主流，后两者单独算的话，连它的十分之一都不到，这主要由它们不同的特性决定的。

方形电池的优势非常明显，首先从工艺上讲它既能卷绕又能叠片，加工起来更加方便。其次方形电池的结构非常简单，更容易实现定制化生产。早期的电动车很多都是“油改电”，给出的电池空间都是五花八门的，方形电池更容易“塞”进去。而且方形电池做成电池包是最方便的，可以将电芯尽可能做大，从而最大限度节省空间提升能量密度。

因此在早期，大多数厂家已经默认动力电池就应该是方形的，几乎没有其他的选项，直到特斯拉搭载圆柱电池。

圆柱电池大家非常熟悉，在生活中更是随处可见。实际上特斯拉的圆柱电池，与我们日常生活中用的充电电池并没有太大的差异，它最早就是选用的松下18650充电电池。“18”代表直径18mm，65代表高度65mm，0则代表圆柱。

相比方形电池，圆柱电池的优缺点非常明显。它最核心的缺点是阻抗大，这让它工作时发热更大，能量损失更多。而且也让它的体积严重受限，因为体积越大阻抗越大，特斯拉不得不在一辆车上装几千节圆柱电池。但它的优点也非常明显，最大的优势就是“入壳比”高，方形电池的“入壳比”只有90%左右，因为必须在各个方向预留一定的空间让它受热膨胀。而圆柱电池因为受力更加均匀分散，入壳比能达到98%以上，这让它可以实现更高的能量密度。

因此尽管特斯拉“傻傻地”装了几千节电池，并且搭载了一套超复杂的BMS电池管理系统，它依然是首家突破500km续航的车企。

但由于电池管理的难度太高，这条路线基本只有特斯拉一家在走，并且走的非常艰辛。花了这么多年时间，特斯拉的电池也只从1865发展到了2170，因为增大体积带来的阻抗上升太致命。

至于4860，特斯拉推出的时候业内狠狠震动了一把，大家纷纷打听特斯拉是怎么做出来的。最后特斯拉内部给出的答案是，4860这个尺寸是他们用软件模拟出来的，认为是接近圆柱电池极限的尺寸。这种做法真的是充满了理科生式的浪漫，没想到如今真的接近量产了，这一点不服不行。

（2）4680将掀起电池革命？

当然，在很多人看来，从1865到4680，只是将5号电池变成了2号电池，这也算不上什么黑科技呀，为何业内这么追捧，容功夫汽车给大家解释一下就知道了。

首先我们做一下计算，假设电池是完美的圆柱体（当然实际上并没有那么完美），它的体积计算公式应该是V=π*r²* h。从2170到4680，它的半径和高度都有增加，体积增长了近5倍。这就意味着这种新型电池在成组时，电池之间的连接材料与控制系统会大幅减少，体积利用率也会进一步增加。

而且随着电芯本体直径的增大，它们排布时的缝隙也会增大，对于电芯侧面的散热管路布置也更有优势。除此之外，4680电芯的输出上限也更强，理论上可以打造出更快、更有乐趣的车辆。

当然，随着体积的增大，电池阻抗也同步增大，这一点通过单纯的电池配方优化无法解决，特斯拉的解决方式是采用创新性的“无极耳”设计。

极耳是从正负极集流体中引出了的金属导电体，电流正是通过极耳才能与电池外部连接。但是过于细长的极耳不利于电流传导，如果电流过大，就会出现发热，能量损失增大，而且会影响安全性能。

特斯拉的4680电池，去掉了原有的极耳，选择了在集流体末端留白未涂覆正/负极材料。简单来说不是没有极耳了，而是整个一端面都变成了极耳，这种设计大幅降低了电池的阻抗，解决了圆柱电池的发热问题。

4680电池的出现，对于特斯拉来说是革命性的。首先是体积利用率提高了，“干掉”了大量辅材之后，它不仅能够在单位体积放入更大容量的电池，而且重量也有所减轻。根据特斯拉的官方说法，它的续航增益是16%，也就是说原本能跑545km的Model Y后驱版，升级4680电池后续航能达到632km，这个提升还是相当可观的。

最关键的还有生产环节方面的优化，繁琐的极耳装配被特斯拉简化成了激光切割。而且体积增大之后，原本要生产3000节电池，现在只需要生产500多节。据特斯拉估计，一条全新生产线的产能能够提升到以往的7倍，并且成本还会降低14%。

以动力电池占整个电动车成本30%计算，Model Y的成本会降低4%以上。也就是说，Model Y将会有1.2万左右的降价空间。续航达到630km+，价格还进一步降1万多，这在当前市场上，几乎没有对手。或者说本来30万级别的Model Y就已经不太有对手了，如今优势只会更大。

另外别忘了，特斯拉已经“预告”了一款新车Model Q，价格折合人民币只要16万左右。如果它也搭载4680电池，将会国产车有非常大的威胁。

（3）功夫拍案

当然，4680这个尺寸其实是特斯拉用软件模拟出来的，实在很难相信这就是唯一的解法。但它这种不断创新解决困难的精神，非常值得国内企业的学习。其实科技就是这样，由一个又一个的小突破，最终聚沙成塔改变我们的生活。

比亚迪和宁德时代新一代的电池也都已经在酝酿中，它们究竟会如何接特斯拉的招，让我们拭目以待。