专家解读！4680电池将带来哪些行业增量？

时间：11月7日晚上21:00-22：00

地点：线上

出席：4680电池专家

专家介绍4680电芯：

正极：811；

负极：人造石墨or硅碳负极；

单体能量密度：相比2170提升了21%，系统可增加13kWh，减少模组，能量密度提升25%；

工艺：4680是无极耳设计，最难的工艺在涂布和全极耳点焊、盖板密封性一致性要求比较高。

优势：

Tesla展示的圆柱方案优势在哪里？

4680节省了模组成组材料，相比于2170，减少了没有提供能量密度的原材料的用量，比如隔膜、钢壳，降低成本。Tesla通过CTC来提升了系统能量密度，解决了Pack效率较低的问题。圆柱间有一定空隙，散热性能较好，不存在方壳密堆带来的散热问题。认为在未来一段时间都是先进技术。

成本？

同样能量密度的前提下，相比2170节省20%的费用，从电池角度15%，模组节省5%。

相比于其他技术路线：

4680不用LFP？

它的优势在体积内能量密度提升最好，特斯拉等想把它能量密度的优势提到最大，比如未来可能上91的两元材料，负极掺硅，能增加高端乘用车的体验。

4680和LFP的前景？

4680成熟后优先在高端车上用，刚开始的研发和良率带来成本高，未来有成本下降空间。LFP的能量密度差，成本低，中低端先用。

方形vs圆柱？

方形的规格很多，而圆柱的定制化更高，它的一致性未来会有很大优势。

下游车企怎么去选择？4680+CTC or CTP+方形铁锂？

4680技术难度更高，是未来更强烈的发展趋势。特斯拉有进展，国内也很多在做，若良率和一致性解决了，乘用车应用最有前景。

4680如果用LFP，对它的能量密度提升是否有帮助？

肯定会有，结构优化，与电池体系关系不大。

4680 vs 刀片电池？

刀片电池相比于之前方形电池能量密度提高40%+，结构优化，提高能量密度从140到200。LFP上用4680的意义不大了。圆柱电池4680相比于2170提高15%，相比于18650提高25%。刀片的提高能量密度更多，认为LFP没必要上4680。刀片电池用三元的话，危险系数更大，因为要用做结构件，大极耳会有热量释放。

4680圆柱相比于大的铝壳有什么优势？

1）圆柱的大电流充放电更快。圆柱全极耳电流倍率可以提高4-5倍，极耳一体后，整体热量更均匀，传输路径更短，全面导电。纯电动车上10s要求充放电功率4-5C，铝壳也可以满足这个要求。快充：特斯拉大圆柱可以做到15min；铝壳可以做到20min。

2）圆柱中间有缝隙，散热有优势，安全。

4680若大批量上高镍，它的安全性相比方形铝壳？

它可以降低热量传输，倍率做到5-6C。

材料和设备的变化点：

各种材料的用量减少？

隔膜：有几圈空卷，4680不需要每个空卷很多圈，相比于2170节省10-15%的隔膜。和方形比也是有优势的，主要是单体容量带来的，方形如果做个30Ah，也能节省材料。

铝箔和铜箔：也一样，两端都留有空白箔材，放大的话，也会节省留白区域的材料。

壳体：同样能量密度的话，折叠重合的地方减少。

硅碳负极在圆柱上更安全？

钢壳对硅碳负极的膨胀有一定承受能力，软包会产气/鼓包。

设备和工艺的更新点？

涂布：留白的部分变成像鱼鳞状的全极耳，留白的宽度不是固定的，而是呈弧形，里面留白短，外面留白长，会向内覆盖。涂布机的稳定性要求更高。这个涂布的一致性和后面的全极耳焊接是4680现在影响良率最大的地方。

极耳焊接：相对于2170，极耳点焊时间增加5倍、因为容量高了5倍，单极耳焊点时间一定。正极极耳与上盖板下表面焊接，再加壳体，负极与正极类似，在下面先与盖板焊接。4680的负极下盖板不与圆柱壳一体。

电池做大了，后续的注液等工位更好操作，因为电池数量减少。若良率突破了，总体上人工和时间上都有优势。

哪些材料或原料有单位能量密度用量增加？

负极：硅碳负极若使用，则电解液里LiFSI用量增加，现在石墨中比较少，在硅碳上的添加量达到5-6pct。

隔膜：硅碳/硅氧负极会在隔膜上涂PVDF，增强它的循环稳定性，抑制循环过程中粉料不脱落。

导电剂：会用到更贵的，现在用的是sp导电炭黑和多壁炭管，硅基带来单壁炭管应用。

负极粘结剂：负极石墨的话粘结剂用cmc/sbr即可，现在在开发PAA聚丙烯酸，或者在SDR上接羧基，和硅有化学键，抑制膨胀。

正极：粘结剂PVDF没什么太大区别。

格局：

哪家公司最先量产？

松下发了公告，最快。国内的比克，蜂巢能源、亿纬等都在做，E家预计2024年批量供货。松下预计明年年底批量。

圆柱未来的市场占比？

认为高端车以4680为主，非高端市场以方形为主，软包还在发展中。高端车上相对于软包有优势，没有复杂的成模组和复杂工艺，在一致性和生产上有优势，同时能量密度提升，支持大电流充放电，全极耳带来内阻有所降低，传输路径变短，快速充放电能力较强。