4680 電池爭奪戰：日韓電池廠動嘴，中國企業動手。
特斯拉還沒量產的新產品 ——4680 電芯，要被電池企業搶先量產了。去年 9 月，馬斯克在特斯拉電池日上驕傲的發布了新一代動力電池 ——4680 電芯。
相比 2170 電芯，4680 電芯的能量原來的 5 倍，輸出功率是原來的 6 倍，能讓搭載它的電動車擁有 16% 的額外續航，電芯價格卻下降了 14%。因為參數令人印象深刻，4680 電芯一經發布就引起了全球汽車和電池產業的密切關注。
不過因為技術難度較高，因此馬斯克也表示該電芯需要 3 年后才能量產裝車，頗有一絲 PPT 造電池的意味。
但就在吃瓜群眾們逐漸放棄了對 4680 電芯的期待之時，中日韓三國的電池企業們卻集體跳了出來：有的宣布要入局造 4680 電芯、有的表示已經造出了樣品，更有甚者直接帶著 4680 樣品參加了電池展覽…
一場 4680 電芯量產爭奪戰顯然已經在中日韓三國的動力電池企業之間打響。
01.4680 能革油車命 引電池業新競賽
去年 9 月，特斯拉舉行了萬眾矚目的電池日活動。這次活動上馬斯克隆重介紹了特斯拉即將采用的 4680 電芯。
所謂 4680 電芯，指的是一種外部直徑為 46mm、高度為 80mm 的圓柱電芯。相比特斯拉正在廣泛使用的直徑為 21mm、高度為 70mm 的 2170 圓柱形電芯，4680 電芯的能量是 2170 電芯的 5 倍，充放電功率是后者的 6 倍，能比后者提供額外 16% 的續航里程。
需要注意的是，這里的 5 倍是指單個電芯的能量是以前的五倍，不是能量密度達到以前的 5 倍。事實上，經過計算，4680 電芯的體積大約是 2170 電芯的 5.5 倍。也就是說，就算電池技術上毫無進展，單純地把 2170 電芯撐大，也能讓電芯能量增大 5 倍。
但特斯拉是不會為了這種小把戲專門舉行電池日活動的，4680 電芯另有其獨特的核心優勢。
這個核心優勢就是無極耳設計。
要想弄明白無極耳好在哪，就要先認清“有極耳”的不足在哪。
圓柱形電池的制造方式往往是將陰極、陽極都壓縮成薄片，兩層薄片中間加入隔板，然后將整體卷在一起形成圓柱。而這樣制成的“電池”還不能與導線或用電器連通，人們需要在陰陽極上各加入一個小的金屬片，這個名為“極耳”的金屬片就是電子流入、流出電池的窗口。
不過，極耳的尺寸往往非常小，當電流一直沿著陰極或陽極流到極耳并流出電池時，電阻也會隨著距離的增加而相應提高。此外，將小小的極耳焊接在卷成一卷的陰陽極壓縮板上也不是件容易的事情，這會導致生產成本高、用時長，對于廠家的技術要求也不算低。
而無極耳設計的核心設計理念是通過正負極集流體與蓋板/殼體直接連接，成倍增大電流傳導面積、縮短電流傳導距離，從而大幅降低電池內阻。某種意義上來說，這種設計也可被稱為全極耳設計。
正是由無極耳設計帶來的超低電阻，讓 4680 電芯的充放電功率達到了 2170 電芯的 6 倍之高，而充放電功率高就意味著性能釋放做得好、充電速度快。
外媒 InsideEVs 報道，專業人士在經過模擬分析后發現，假設一輛 Model 3 將 2170 電池改為 4680 電池，在 85 華氏度(約合 29.4 攝氏度)環境溫度下，將電池電量從 10% 充到 80% 只需 15 分鐘。如果用戶著急走，將電量從 10% 充到 50% 只要 7 分鐘，這樣的充能速度已經幾乎與油車無異。
也就是說，這款電池能夠切實縮短充電時間，提高電車用戶滿意度。
更讓人驚訝的是，馬斯克表示更加簡潔、對加工要求更低的無極耳設計讓 4680 電芯的每千瓦時成本下降了 14%。再結合生產工藝、電極材料、車身整合等方面的優化，4680 電池的每千瓦時成本比 2170 電池低 56%。
當下，不少人不愿意買電動車的原因可能主要就集中在充電慢和車價高這兩點上。而在特斯拉祭出 4680 電池這個大殺器后，這兩個問題可能都將得到解決。
不夸張地講，如果說特斯拉已經用智能電動車對油車產業造成了強烈沖擊，那么這次特斯拉就是要用 4680 電池革了油車的命。
唯一點讓人感到遺憾的是，馬斯克宣布 4680 電池可能還需大概 3 年才有可能全面投產。
不少人聽到這一消息后心都涼了，不過電池供應商們看到的卻是巨大的商機。
往小了說，4680 電池能讓充電速度更快、切實提高車主的用車滿意度，間接提高特斯拉電動車銷量;往大了說，4680 電池配套的生產流程更加先進，能讓 4680 電池的每千瓦時成本下降約一半，間接提高特斯拉及其供應商的利潤率。
這樣看來，投產 4680 電池是一本萬利的生意。越先拿出 4680 電池成品的企業就越有可能獲得來自特斯拉的青睞和大批訂單，結果就是名利雙收。而獲得特斯拉的青睞和訂單對任何企業來說都是絕好的宣傳，有了特斯拉這塊金字招牌背書，其他客戶、更多訂單將接踵而至，進一步提升企業的名望和利潤。
更關鍵的是，按照馬斯克所言，他們還有大約三年的準備時間，不可謂不充分。
于是乎，來自中國、日本、韓國的多家電池供應商紛紛投身 4680 電池的研發，以便將來傍上特斯拉這棵搖錢樹。
02. 日韓三杰志向高，可惜都沒拿出來
第一個站出來表態的就是特斯拉的老合作伙伴松下。
早在去年 10 月份，松下首席財務官梅田博和就在公司內部的一次簡報會上表示，松下已經開始為給特斯拉生產 4680 電芯做準備了。
不僅如此，松下還計劃增設一條 4680 電池生產線，部署于特斯拉在內華達設立的生產電池的超級工廠里，預計 2021 年年初開始進行 4680 電池的試產。
這條生產線不僅是特斯拉方面用來試制 4680 電池的工具，也是擴充產能的好幫手。梅田還表示，這條生產線能夠讓內華達工廠的電池年產量提升約 10%，達到 39GWh。
在今年 1 月份的中國電動汽車百人會論壇上，松下集團代表董事專務、中國東北亞公司總裁 CEO 本間哲朗表示，松下正在開發論證高穩定性、高安全性的 4680 電池。
到了今年 2 月份，梅田終于承認松下的 4680 電池就建設在了特斯拉內華達超級工廠里，這條生產線將從今年 4 月 1 日開始為特斯拉生產 4680 電池。
可惜的是，在這之后，松下官方好像就沒有再提起過 4680 電池了，目前也沒有權威渠道透露松下的 4680 電池計劃進展如何。由此看來，松下的雄心壯志好像更多還停留在口頭上。
正所謂你方唱罷我登場，就在今年 2 月份松下“啞火”了之后，特斯拉的另一位老朋友 LG Energy Solution(以下簡稱 LG ES)也宣布加入 4680 電池爭奪戰。
LG ES 是特斯拉的現任電池供應商之一，目前主要任務是為中國市場提供 2170 電池，但顯然它的野心不至于此。
據《韓國先驅報》報道，同樣在今年 2 月份，韓國的證券經紀商 Meritz Securities 出具了一份報告。報告顯示，LG ES 有望成為“全球首個完成 4680 電池量產并將其提供給客戶的企業”。
不過車東西并沒有找到這份報告的原文件，Meritz Securities 官網上也沒有關于 LG ES 的文件可供下載。
當地時間今年 3 月 10 日，又是這個《韓國先驅報》發表了一篇文章，文章表示 LG ES 正在尋求機會去搶特斯拉的 4680 電池訂單。
在同一篇報道中，《韓國先驅報》還表示，據知情人士透露，早在去年第三季度的一次電話會議中，LG ES 就表示有 20 多個客戶跟自己簽訂了“大電池”訂單，這種電池的能量是以前的 5 倍，功率是以前的 6 倍。
雖然知情人士沒透露電池的技術細節，但《韓國先驅報》根據上面的描述推斷，這種電池就是特斯拉想要的 4680 電池。
今年 3 月份，路透社的一篇報道稱 LG ES 要在美國建立電池工廠，不過地點和投資金額未知。一位知情人士表示這座工廠就是專門用來生產 4680 電池的，但這一消息并未得到驗證。
可以看出，有關 LG ES 的 4680 電池計劃的消息中大多數都是從《韓國先驅報》傳出來的，而且《韓國先驅報》自己也對消息來源諱莫如深。這不得不讓人有些懷疑上述信息的真實性。
經過 4、5、6 月連續三個月的的沉寂后，4680 電池行業仿佛終于有了新的、實質性的進展。
當地時間 7 月 10 日，推特網友 Whole Mars Catalog(以下簡稱 WMC)發布了一張圖片，圖片上，這個電池包的殼體印滿了人們的簽名，旁邊還有兩只手正在簽名。
WMC 對這張圖片的描述是“Tesla workers sign the first structural pack with 4680 cells”(特斯拉工人們在第一個基于 4680 電芯打造的結構化電池包上簽字)，并在評論區表示 4680 電池對于特斯拉的意義之重大不亞于 FSD。
這張圖被業內外人士瘋傳之后，推特網友紛紛留言詢問這張圖的出處，也有網友詢問電池的技術細節以及拍攝地位置。不過，小部分細心的網友認為僅從圖片上根本看不出來電池包里面是什么電芯。
WMC 表示自己是從 reddit 上看到這張圖的，reddit 上原圖作者給出的圖注是“4680 pack signing ceremony”(4680 電池包簽字儀式)。他也不知道里面到底是不是 4680 電芯，只是看著高興就轉載了。他還勸誡網友們，網絡上的信息本就真假難辨，大家別太認真。
巧合的是，現在去谷歌搜索關鍵詞“reddit 4680 pack signing ceremony”已經找不到原圖了。
當人們的心情跌落谷底時，居然又是《韓國先驅報》帶來了一絲曙光。
當地時間 7 月 13 日，《韓國先驅報》發表文章稱，三星 SDI 和 LG ES 都已經完成了 4680 電池的試制，且都已經把樣品及其技術規格發送給了供應商客戶。
在談及 4680 電池產業時，《韓國先驅報》向來對信息來源遮遮掩掩，報道出來的消息也很少得到全文認證，不少人本來并沒有對這家媒體太過信服。
好消息是，又有一家電池巨頭加入到了 4680 電池爭奪戰里。
這篇文章中，《韓國先驅報》指出早在今年 3 月份三星 SDI 的 CEO 兼總裁姜永晛就表示他們正在研發一種比 2170 更大的電池，但他拒絕透露這種新電池的規格;到了 4 月，三星 SDI 方面終于透露這種電池比 2170 大但比 4680 小。另外，新電池的研發得到了現代汽車的大力支持。
或許是想明白了以自己的影響力還不足以為整個動力電池行業制定規則，到了今年 7 月份三星 SDI 終于不再頭鐵，表示將投身 4680 電池的研發。不僅如此，他們還計劃在美國 Sun Belt 地區建立專門的 4680 電池工廠。
所謂 Sun Belt 太陽帶，是指貫穿美國南部與西南部的一塊條狀區域，人們普遍認為這一區域內的地方都處于北緯 36 度線以南，橫跨阿拉巴馬州、亞利桑那州等十多個大州。
值得指出的是，加利福尼亞州、得克薩斯州和內華達州都在這一區域內，而這三個地區都有特斯拉的超級工廠。外媒推測，如果三星 SDI 是沖著特斯拉的訂單來的，那么在這三個州建立工廠是比較合適的。不過，目前三星 SDI 并未表示他們會選哪個州建立電池工廠。
綜上所述，松下、LG ES 和三星 SDI 三家企業都想搶特斯拉的訂單，也都想在美國建立專門的 4680 電池工廠。
然而到目前為止還沒有證據證明他們已經拿出實物了，各自的建廠計劃好像也暫時停留在嘴上(除了松下在內華達超級工廠里增設的一條試制生產線)。
樂觀點想，至少現在為了 4680 電池玩命的企業越來越多，對這種電池的發展終究不是壞事。
03. 中國暫時領先 至少三企業已拿出實物參展
當外媒的目光只聚集在海外電池巨頭身上時，他們往往會忽略一個事實，那就是中國早有企業拿出 4680 電池實物了，而且這家企業甚至都不是他們耳熟能詳的寧德時代。
國內最早拿出 4680 電池中國企業恐怕要數比克電池了。2021 年 3 月 19 日，中國國際電池技術展覽會(CIBF 2021)在深圳開幕，比克電池攜帶多種規格的電池實物參展，其中就包括 4680 電池。
比克電池副總裁李丹在接受采訪時透露，4 系列(直徑 46mm 電芯產品)目前主要是定制產品，客戶可以與比克電池進行聯合開發、制定電池的具體參數，而非定制化的量產版本大約會在 2022 年年底面世。
對比克電池來說，推出 4680 電池頗有些“無心插柳柳成蔭”的意味。
比克電池的電芯研發負責人樊文光接受采訪時表示，從 2019 年下半年到 2020 年上半年，比克電池嘗試制造過很多種不同尺寸的圓柱電池。除了已經成熟的 18650 和 2170 電池外，比克電池還探索過直徑為 26mm 和 32mm 兩個電池體系，試制出來成品的高度在 70mm~140mm 之間。
只不過，當特斯拉在去年 9 月宣布下一代電池將是 4680 電池后，比克電池才后知后覺地意識到自己的方案之一與特斯拉不謀而合。
至于無極耳路線的選定就更是讓人感嘆無巧不成書了。
比克電池首席科學家林建表示，早在 2019 年他們就意識到了無極耳設計、或者說全極耳設計的重要性。方形電池續航長、壽命長、阻抗低，就是因為它采用了全極耳設計。圓柱電池要想跟方形電池拼性能，也必須要走全極耳路線。
某種角度上講，比克電池甚至比特斯拉還更早意識到 4680 無極耳電池的應用前景，畢竟特斯拉的無極耳電池相關專利申請是在 2020 年 5 月才遞交的。只不過，比克電池當時還準備了很多方案，并沒有選定 4680 電池這一種方案。
國內搞出 4680 電池的企業可不止比克電池一家。在 2021 上海車展上，億緯鋰能也將自家的 4680 電池帶上了展臺。
億緯鋰能基礎材料與技術研究室主任冀亞娟在接受采訪時表示，億緯鋰能布局的是 46800 和 46950 兩個大圓柱電池。公司在 2023 年后會逐步將大圓柱電池進行市場推廣，預計 2023 時年產能達到 20GWh，2024 年達到 40GWh。
可以看到，雖然億緯鋰能好像比比克電池晚了幾個月才將 4680 電池成品帶上展臺，但前者似乎更愿意將這款產品的性能指標告知公眾。
介紹牌顯示，這款電池標稱電壓為 3.61 伏，標稱容量至少為 26 安時，經計算其能量值至少為 94 瓦時。而特斯拉 2170 電池的標稱電壓為 3.7 伏，標稱容量為 4800 毫安時，經計算其能量值約為 17.76 瓦時。這樣對比下來，億緯鋰能 4680 電池的總能量達到了特斯拉 2170 電池能量的 5.3 倍，符合特斯拉提出的“能量是原來的 5 倍”的描述。
不過，億緯鋰能 4680 電池的 10%~80% 充電時間需要 20 分鐘，比外媒推算的特斯拉 4680 電池的充電時間多 5 分鐘。雖然外媒的推算結果可能并不準確，但降低電池內阻、提升充電速度恐怕還是億緯鋰能未來的目標。
同樣帶著 4680 電池展品登陸上海車展的還有力神電池。不過車東西沒能找到更多關于力神 4680 電池的信息，只是找到了其他媒體在現場拍到的照片。
不管怎么說，目前已經有三家中國企業帶著 4680 電池成品參加了大型展會。而且，未來可能還會有更多企業加入進來。
蜂巢能源董事長兼 CEO 楊紅新曾表示，4680 大圓柱電芯在設計和生產工藝上的創新是值得贊許的，這樣的創新不僅能顯著增強電池的性能，還能大幅降低成本。他認為，以 4680 電池為代表的大圓柱電池有著廣闊的市場，蜂巢能源可能會在 2021 年入局。
04. 結語：4680 電池市場態勢仍不明朗
當馬斯克說出預計 3 年之后 4680 電池才能量產的時候，人們可能沒預料到僅僅不到 1 年后就有企業揚言搶特斯拉的訂單了。對業內人士來說，看到如此多的企業能夠如此積極地投身到汽車行業電氣化轉型中，肯定是感到欣慰的。
不過，目前這些企業中，大部分都還沒有拿出 4680 電池的實物。外媒對于大多數企業的報道也只是停留在哪位高管說了哪些話而已。
相比之下，我國企業好像在這條賽道上取得了暫時的領先。今年 3 月 19 日，比克電池率先攜 4680 電池成品參加了中國國際電池技術展覽會。不久之后的 4 月 19 日，億緯鋰能和力神電池也帶著自家的 4680 電池成品參加了上海車展。
中國對于汽車電氣化轉型的支持力度有目共睹，不少中國企業也都鉚足了勁為汽車節能減排和 2060 碳中和計劃貢獻力量。
或許，就是在這樣的環境下，中國企業才能在 4680 爭奪戰中暫時取得領先吧。
