粗又长，更持久，4680真这么神？

了解马斯克履历的人应该都知道，此人的想法非常天马行空，导致之前一直被很多人觉得是“疯子”，正因为不拘泥于传统的思维，才会筑造出后来的诸多成功。

2020年特斯拉电池日，马斯克发布了关于未来特斯拉全新电芯——4680，而在此之后，便陷入了沉寂当中，直到2022年，2月19日，特斯拉官方在推特发文庆祝，第100万个特斯拉4680电芯成功落地，这就证明，马斯克两年吹过的牛，在2022年，终于又一次要成为现实。

4680电芯从外部结构上，相较于上一代2170，感官上非常容易判断，变“粗”了、变“长”了，但对于未来搭载4680的车型来说，却有诸多变化。

“粗又长”带来的变化

4680电芯的诞生意义，就是为了将特斯拉的电池进行一次革新，而这次革新的意义主要有两方面：第一个方面是4680电池从理论上来讲，可以提升车辆续航、性能以及安全性，第二个方面就是在补强的同时可以降低成本，可谓一石二鸟。

先来聊聊4680电芯为何能够带来如此多的优势。

4680电池因何命名，46mm为电池的直径，80mm为电池的高度，而这组数字便是电芯的命名方式，由于电芯直径和高度的增加，电芯的厚度也在增加的同时而增加，当电芯本体增大，电芯金属外壳在动力电池组中大大减少占比，而在电芯体积增大的同时，与特斯拉过往的523和622电芯相比，4680电芯在正极材料上，镍元素的用量，有更显著的提升，增加镍的用量，可以提升电芯携带的锂离子数量，从而提升电芯的单体能量。

单体电芯体积增加，在隔膜用料上，4680电芯可以减少空卷的圈数，在隔膜用料上，相比上一代2170电芯有一定的节省，故此，单体电芯容量有显著的提升；在单体电芯能量上涨的同时，由于单体电芯体积增大，在动力电池组在进行PACK时，可以有效的降低空间浪费，故此，相较于上一代2170电芯，在小幅度增加能量密度的同时，可以显著增加动力电池包的整组密度，这也是马斯克宣称，4680电芯相较于上一代2170可以提升16%续航里程。

在之前的内容中，特斯拉内部研究，由于特斯拉model 3的内部空间有限，不太适合目前的4680电芯的装载，所以，首批4680电芯，要给到特斯拉model Y来使用；如果按照16%续航里程的增加来计算，以特斯拉model Y长续航四驱版本为例，原本640km的续航里程，在用上4680电芯以后，续航可以增加至742.4，对于消费者而言，无疑是非常大的体验上的提升。

这个时候肯定就会有人问，特斯拉增大电芯，会不会忽视掉了安全？毕竟电动车，安全还是非常重要的。

电池安全日常主要受两方面影响，第一方面就是电池的保护措施，另一方面就是控制好电池发热问题，保护措施就是电芯以外的问题，那4680在电芯体积增大以后，如何做到控制发热呢？

在控制发热问题上，4680电芯采用全新的设计理念，开创了“无极耳”设计，相信很多人听到“极耳”这个词会有些陌生；把圆柱电池比喻成一个卷纸，为了电池的充放电，在卷纸的上下两头分别留出一段“纸”，留出的这段“纸”，作用于圆柱电池充放电需求。

而4680电芯的无极耳设计取消了电芯的“极耳”设计，虽然定义为“无极耳”，但设计原理更可以说是“全极耳”，在电芯上，留出很多个“纸”来满足电池的充放电需求，当“无极耳”开启全输出模式后，由于极耳从“1”变“N”，可以理解为导线变粗，内阻降低，在内阻降低后，可以有效减少电芯发热问题，也保证了4680的安全问题。

由于电芯的体积增大，能量增大，加上“无极耳”的设计可以让电芯“火力全开”，故此，电池的功率也能直接带来提升，功率提升代表着电池的放电功率和充电功率都得到增加；在放电功率增加下，可以支持更大的电机工作需求，有效的提升电动车性能，未来特斯拉的高性能车型上，搭配4680电芯和更大功率的电机，很有可能将百公里加速突破2秒；而充电功率增加，在不考虑电压的情况下，电流增加也可以增加电池带来的充电速度变化，功率=电流×电压，提升电流和电压任意一方都可以直接提升整体功率。

功率增大，固然需要更严苛的内部功率模块，之前笔者做过有关于功率模块的内容，主要由硅基IGBT演变成碳化硅SiC，特斯拉也是很早就将功率模块进行碳化硅升级，给4680提前打好了根基，关于功率模块，可以点击后文链接了解详情。（汽场文章链接）

以上就是关于4680电芯带来的升级，前文提过，4680电芯不仅带来体验升级，也为特斯拉带来成本的降低。

前文说过，4680增加镍元素的用量，增加镍就可以适当的减少钴的用量，在锂离子携带上，镍的确拥有比钴更好的锂离子携带属性，可以增加能量密度（合理的配比才能保证安全性）；钴元素目前在全球资源储备量较少，并且主要分布在非洲地区，成本也比较贵，但是镍元素相较于钴就要丰富的多，并且也有很多国家由出口等业务，所以4680在正极材料上，就可以获得一定的成本降低。

而在前文也说过，由于体积增大，隔膜等很多电芯材料上，包括电芯的金属外壳上，都大大降低用量，从而减少一定的成本；原本一台车需要4400多个2170圆柱电芯来组成整个动力电池包，升级称4680以后，仅仅需要950个电芯即可，这样也能够在保证产量不变的同时，满足更多车型装在，从而增大产量或者减少生产力的花销。

从以上的内容介绍来看，是不是觉得4680电芯革命性的突破可以引领行业，但事情固然没有这么简单。

4680电芯的隐忧

2022年2月19日，特斯拉发推称第100万个4680电芯下线，听起来是一个巨大的数目，但如果按照前文说的每台特斯拉model Y需要950个电芯，100万个电芯仅够1052台特斯拉model Y来装载，要知道2021年，特斯拉全年销量为93.6万辆，这100万个4680电芯连“毛毛雨”都不算。

4680电芯的第一个隐忧——产量和良品率

4680电芯从原理结构和数据上来分析，的确有很多优势，但在工艺难度上存在很多问题，目前从特斯拉仅有100万个电芯来看，良品率还是比较低的；弗里蒙特工厂最初尝试制作的4680电芯良品率仅有20%，甚至还不到，直到2021年，松下和LG新能源才将4680电芯的良品率提升到了80%左右，22年才进一步提高制造良品率，但根据目前的推进和速度来看，2022年，根本无法大面积推进装载4680电池。

根据马斯克此前的声明，笔者预测，2023年下半年，4680电池将会大面积搭载，届时，特斯拉汽车产品将会迎来大幅度的销量增长。

4680电芯的第二个隐患——时代的速度。

从第一章节的特点介绍可知，4680电芯的确存在很多优点，但也仅限于三元锂电池的升级，无法和划时代产品做抗衡。

此前，笔者提过，东风和赣锋锂业已经生产出固态电池，虽然良品率和量产无法达到需求，但证明固态电池已经开始走向电动车行业，加上此前蔚来PPT上的半固态电池的概念，在未来，固态电池将是引领电动车行业，而特斯拉的4680电芯在2024年才能达到巅峰，但2024年的时间节点，没有人会保证不进步，很有可能，在2022年看起来厉害的4680电芯，在2024年已经不足为奇。

写在最后

特斯拉对未来的汽车销量和产量有非常大的目标，4680电芯在未来承担的任务也非常重要，所以，4680电芯目前需要快速提升良品率和产量，保证在不久的将来可以替换掉现有的2170电芯，从目前来看，还需要一定的等待周期。

从另一个角度来看，笔者更希望快速看到固态电池可以量产的时刻，届时电动车才真正的会迎来属于自己的“春天”，固态电池相比于目前的液态锂离子电池带来的提升才是“革命”般的，而特斯拉能否会因为4680电芯带来质的变化，值得期待。