自特斯拉在2020年首次发布4680大圆柱电池以来,这一技术便承载着“降本增效”的重任。三年多的技术攻关后,4680电池终于迎来了量产加速的关键时期。与传统的小圆柱电池不同,4680凭借其“大尺寸、全极耳、干法电极”等创新设计,成功推动了电池制造逻辑的革新,并对车企的产品规划产生了深远影响。如今,这项技术不仅正在改变电动汽车的动力系统,也在重塑整个产业链,带来新的市场机遇。
4680电池的技术创新:结构优化与生产效率提升
4680大圆柱电池的关键创新之一在于其独特的设计与制造工艺。与以往的小圆柱电池相比,4680电池的尺寸更大,能够容纳更多的能量,显著提升了电池的能量密度。这一设计使得电池在延长续航、降低成本方面具有巨大优势。而全极耳的设计,进一步优化了电池内部的电流传导,提升了电池的充放电效率。
另一方面,4680电池的干法电极工艺也是其技术亮点之一。与传统的湿法电极不同,干法电极工艺无需使用有机溶剂,从而减少了生产过程中对环境的影响,同时降低了制造成本。通过这些技术创新,4680电池不仅在性能上实现了突破,也在生产效率和成本控制方面获得了优势。

产业链的加速发展:关键环节技术突破
4680电池的量产进程加速,得益于产业链各环节的技术突破与产能落地。在正极材料方面,高镍正极的规模化供应成为关键。尽管特斯拉与韩国L&F公司的高镍正极供应合同金额大幅缩减,但这一调整并未影响技术路线的稳定性,反而促使供应链在产能匹配上更加精准。像容百科技和当升科技等国内企业已经实现了高镍正极材料的量产,为4680电池的生产提供了强有力的支持。
在电芯制造端,特斯拉通过德州超级工厂的全面投产,成功实现了全干法电极工艺的应用。当前,4680电池的良品率已突破90%,每分钟可以生产200颗电芯,年产能预计达到50GWh,足以满足Cybertruck等车型的生产需求。与此其他电池供应商如远景动力、松下、宁德时代等也在加速布局4680电池产能,确保供应链的多样化和稳定性。
全球车企布局:宝马和特斯拉领跑,其他品牌紧随其后

随着4680电池技术的不断成熟,越来越多的汽车品牌开始关注并积极布局这一新型电池。特斯拉作为4680电池的先行者,已经在其全新车型Cybertruck和Model Y中实现了应用,并计划在未来几年将这一技术应用到更多车型中。
宝马则是另一个加速采用4680电池的品牌。宝马已经明确表示,未来将在其第六代eDrive电驱系统中使用4680大圆柱电池。特别是在即将亮相的全球首款新世代车型中,4680电池将作为核心动力配置,为宝马带来更强的市场竞争力。宝马的全球车型矩阵已经开始布局,将在未来几年逐步实现4680电池的全面搭载。
比亚迪和沃尔沃等自主与合资品牌也在积极推进4680电池的应用。比亚迪选择了磷酸铁锂版4680电池,这一差异化路线使得其在低成本和安全性方面具有竞争优势。沃尔沃则将4680电池作为强化“安全+能效”品牌标签的重要载体,计划将其用于高端车型,进一步提升品牌的市场吸引力。
4680电池的核心优势:续航、充电与安全性

4680电池的最大亮点之一就是其卓越的续航能力。得益于高镍正极和掺硅负极的组合,4680电池的能量密度达到了310Wh/kg,配合无模组(CTC)架构后,电池包的体积能量密度提升了18%。以特斯拉的新Model Y为例,搭载4680电池后,续航里程达到了800公里,比现款提升了约200公里,极大缓解了消费者对电动车续航的焦虑。
除了续航,4680电池在快充能力上的表现也令人惊叹。得益于全极耳设计,电池内阻显著降低,快充效率得到了极大提升。宝马的46系电池支持6C及更高倍率的快充,能够在短短10分钟内将电池充至80%。即使是特斯拉的4680电池,尽管快充倍率稍低(4C),但也能在15分钟内充至80%,有效解决了电动车的充电焦虑问题。
4680电池的安全性能也得到了显著提升。大圆柱结构使得电池单体的产热更低,同时热电分离和定向泄压设计有效减少了热失控蔓延的风险。在极端工况下,4680电池的热失控释放能量仅为方壳电池的四分之一,从而大大提升了电动车的安全性。
产业链全方位升级:推动电动汽车产业的转型

4680电池的量产加速不仅是电池技术的进步,更为整个产业链带来了新的发展机遇。在上游材料领域,高镍正极和硅基负极的需求激增,将推动相关企业的产能扩展和技术创新;在中游制造端,激光焊接、干法电极等设备需求量大增,为设备厂商带来了前所未有的商机;在下游整车端,随着CTC技术的普及,车企与电池企业的深度合作将成为常态,进一步推动产业链的协同发展。
随着4680电池的广泛应用,电池与整车之间的紧密绑定将成为未来发展的主流。特斯拉、宝马等企业的先行应用将进一步加速这一进程,推动电动汽车行业从“技术研发”阶段进入“规模化应用”阶段,迎来新一轮的产业爆发。
总结
4680电池的量产进程加速,标志着电动汽车产业正在进入一个全新的发展阶段。这一技术不仅大幅提升了电动汽车的续航、快充和安全性,还推动了产业链各环节的全面升级。随着特斯拉、宝马等头部车企的布局,4680电池将在未来几年成为市场的主流动力电池。对于消费者而言,这意味着更高性能、更低成本的电动汽车即将普及;对于产业链而言,这场技术革命将创造出大量的新机会,重塑全球电动汽车产业的竞争格局。
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