特斯拉4680、宁王麒麟、比亚迪刀片，究竟谁能笑到最后？

东汉末年，皇帝昏聩，宦官专权，民不聊生，在此等背景之下，爆发农民起义，乱世之中，众位英雄人物竞相涌现。自东汉被篡后，三国鼎立局面正式而来，斗争且约束。

2022年，说起新能源电池领域，确有不同技术浮现，但对更多普通用户来说知之甚少，如果说在行业内起到革命性意义的风毛菱角，真正能够被大家耳熟能详的，分别有三个品牌推出，分别是特斯拉于2020电池日推出的4680电芯，比亚迪刀片电池以及在电动车百人会论坛上，宁德时代推出的麒麟电池。

三足鼎立，很多用户面对此局面，都会有一个疑问，究竟谁能笑到最后？笔者今天带着大家逐个分析。

4680电池的窘境

此前笔者也做过有关于4680电芯的内容，今日在分析三家电池的各自特色中，笔者带着诸位看官重新回顾。

今年2月19日，特斯拉官方在推特平台发文庆祝，称第100万个4680电芯成功落地，意味着马斯克在2年前吹过的牛，也终于成为现实。

4680电芯因自身规格命名，46为电池直径，80为电池高度，单位均为毫米（mm），4680是特斯拉将在汽车搭载动力电池的第三代电芯，最初特斯拉上采用的电池电芯为18650，现在18650也依旧活跃在众多消费领域，比如：充电宝、电动自行车等，18650电芯依旧能够给众多消费者在多领域提供便利需求；第二代电芯为2170电芯，也是目前特斯拉产品线上正在使用的电芯，相比18650，2170电芯也在直径和高度上，有了一定的增加，使得整体体积也会比18650更大。

根据此前马斯克所言，4680电芯，相比2170电芯，电池能量提升五倍，功率提升6倍，以及搭载4680的车型，可以将续航里程提升16%；从马斯克的言论中，证明4680可以提升整体动力电池组的能量密度，并且可以有效提升电池性能，究竟有何特点能够拥有如此大的提升？

常规圆柱电芯，在电池内部的正负极、隔膜处理完成后，需要在电池上焊接一个导电介质，将电芯和壳体连接起来，这个导电介质的连接，就是所称之为的极耳；可能听起来比较难懂，把一个圆柱电芯比喻成平时使用的卷纸，在卷纸的内部中间，在单独“插入”一片纸巾，这个纸巾就是电池的“极耳”。

极耳的作用就是电流经过极耳与电池外部连接，并且通过极耳，将更多电芯连接起来，组成完整的动力电池包，而极耳不仅仅起到连接作用，也决定着电芯充放电的性能。

此前特斯拉圆柱电芯，源于每节单电芯的能量和体积有限，所以一直采用单极耳方式，4680电芯在整体的体积有大幅度的提升，如果依旧采用单极耳，就会影响电池导电性能和散热效果，因为电阻，关于这个问题，后文会讲。

因为照顾到性能，所以4680电芯采用“无极耳”方式，虽然定义为“无极耳”，但行业内喜欢称之为“全极耳”，意思是4680电芯内部，在导电介质这一环，拥有N个极耳设计，为何4680要采用如此设计？

了解圆柱电芯的小伙伴们都知道，圆柱电芯采用“卷绕”方式，直径越大的电芯，证明卷绕长度越长，如果卷绕长度过长，依旧采用单极耳设计，电子需要更远的导电距离，才能到极耳位置传输给电池外部，不仅仅会徒增电池内部损耗，也会加大电池的内阻，电子需要跑更远的距离才能传输电能，固然会大大降低效率。

还是打个比方，为了更多小伙伴能够听懂，一个圆形的操场，每个点位都有一个同学，而学校食堂处在圆形操场的某一个点位，当老师说下课的一瞬间，所有同学都要跑步到食堂去就餐，源于圆形操场的每个学生的点位，距离食堂的距离各有差别，所以在老师说放学的一瞬间，到达顺序就有差别，而到食堂速度慢的同学，不是不饿，只是因为距离远，所以导致速度慢，而不同学生到食堂的速度，就代表圆柱电池的极耳效率；所以，为了增大电池能量以及性能，但还要不降低效率的情况下，特斯拉采用了全极耳设计，为了就是能够将4680电芯的性能更好的发挥出来。

除了性能，如果采用单极耳设计，电子需要跑更远的路才能到达极耳位置释放电能，不仅仅会徒增距离降低效率，还会因为内阻增加而加大发热量，对于电芯和动力电池的安全也会受到影响；因为圆柱电池的绕组长度更长，就会增大电阻，增大内阻消耗；还用刚才操场和食堂的方式来比喻，如果圆形操场每个学生身边都设立一个单独的食堂，这样就保证了所有学生跑进食堂就餐的时间是一致的，也会减少浪费掉的时间；而在全极耳设计的电芯上，虽然体积和绕组长度增大，但却让电阻降低，并且也让内阻消耗降低，增大效率的同时，也减少了发热量，对电芯安全也更有利。

如果在发热量上有所控制，那固然能够进一步的拓展电芯单体能量密度，进而增加动力电池能量密度。

目前，特斯拉在高性能车型上，搭载的均为三元锂电池，而三元锂电池的正极材料中，采用镍钴锰三元，而镍钴锰的配比直接决定了能量密度的上限，目前，行业内采用的三元锂电池多为811、523、622等配比方式，而行业内也对下一代有所定义，9镍0.5钴0.5锰，进一步增加单体电芯能量密度，增加动力电池能量密度，直接增加电动车续航。

除此之外，由于4680体积增大，隔膜等更多电芯材料上，包括电芯的金属外壳用料上，都大幅度降低，电芯体积增大，反而降低了动力电池组的成本，原本4400个2170电芯才能组成的动力电池组，仅仅需要950个4680电芯即可，增加功率和性能的同时反而降低了成本，对于马斯克这么“聪明”的人，的确是百利而无一害。

但目前而言，4680电芯的良品率依然是特斯拉最大的问题，目前良品率虽然能够达到92%，但在电池行业却依旧只能属于落后的水平，所以，特斯拉目前需要更快的突破良品率，无论是工艺水准还是各维度，都要迅速提升，毕竟对于全极耳电池，在揉平、包胶、入壳等焊接工艺上，都直接决定4680电芯的良品率，良品率提高才能更快的实现量产和装车。

而这个看似百利而无一害，但就是卡在良品率的4680电芯，就是特斯拉在未来几年继续驰骋电动车市场的重要利器，也因为4680电芯，大家戏称宁德时代很可能要面临“危险”。

未知的宁德时代麒麟电池

在今年3月25-27日，召开中国电动汽车百人会论坛（2022），本届大会中，宁德时代作为电动车电池行业的龙头企业，官宣了一则消息：通过不断技术迭代，推出第三代CTP（Cell to PAC）技术，内部称之为麒麟电池。

对于麒麟电池，目前还未有更多细节公布，并且宁德时代也表示，将在今年4月份正式发布，根据此前消息，宁德时代首席科学家吴凯先生表示，麒麟电池系统重量、能量密度以及体积能量密度均继续领先行业最高水平，在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量，同特斯拉4680电芯相比，可以提升13%电量。

从吴凯先生的透露来看，麒麟电池在动力电池组的能量密度上，要比4680电芯组成的动力电池组有更高的电量提升，并且也给出具体的数字就是13%，如果按照同体积下，4680电芯组成的动力电池组可以达到100kWh电量，则麒麟电池可以做到113kWh，对于电动车领域，在不提升重量和体积的前提下，提升电量确实是非常难做的，可见麒麟电池的确有“过人之处”。

麒麟电池应该依旧采用811三元锂电池配比基础上，继续使用宁德时代的方形电池PACK方式，在方形电池下，宁德时代更要做好关于电池的散热，因为方形电池和圆柱电池不同，圆柱电池的单节电芯如果能够很好的控制发热量，就更有助于后期BMS和热管理系统做文章，而方形电池原本的体积就比较大，在体积不变的情况下，继续增加内部电量，发热量相对也会要有一定的增加，所以宁德时代的麒麟电池，目前的难题就是如何解决电池内部发热和未来的安全问题，当然，笔者也期待4月份宁德时代麒麟电池发布的“好消息”。

从目前的数据来看，宁德时代的“牛”已经吹了出去，也在数据上要碾压4680，如果能够解决后期的用户“担忧”，依旧会牢牢占据电池霸主之位。

比亚迪刀片电池还能“笑”多久？

关于比亚迪刀片电池，则和前两者采用完全不同的路线。前两者在电芯方案上，均采用镍钴锰三元锂电池电芯，为了增加能量密度，增大电动车续航，而采用的是高成本材料电池，三元锂电池的优缺点很明显，就是“脾气暴躁”，但却能够有更高的能量密度来支撑电池更长的续航；而比亚迪则继续坚持磷酸铁锂电池开发，磷酸铁锂电池相较于三元锂电池，在原材料成本上会更便宜，并且安全性有保障，在遇到发生破坏时，没有三元锂电池那么“暴躁”，所以使得很多消费者钟爱磷酸铁锂电池，毕竟，安全被更多用户放在首位。

但是，消费者是“贪婪的”，虽然我选择安全，但是我同样不想放弃更长的续航里程，而比亚迪也正是看到了消费者的“贪婪”，开启了“贪婪之旅”。

比亚迪坚持采用磷酸铁锂电芯结构，展开电池结构的开创性，此前，主流企业的动力电池都是通过单个电芯组成模组，再将模组组成电池包，而刀片电池的CTP方式，是从电芯直接到电池包的技术路线，从路线上来讲，也是基于方壳电芯的特性，再将动力电池包的结构进行简化，从而提升减少空间不必要的浪费；而这个“空间”正是比亚迪的灵魂所在。

此前，由多个电芯组成模组，再用多个模组去组成动力电池组，在这种一而再的组合方式中，必定会产生空间上的浪费，为何？因为模组的作用下，势必会带来所谓的中间商“赚差价”。

依旧用比喻方式，大家都吃过奥利奥饼干，在奥利奥饼干中，有一个外包装袋，为了方便用户吃饼干的便利性，内部往往还有一个“饼干托盘”，而饼干就被放在托盘的上方；从结构上来讲，的确是有助于用户更方便的吃饼干的便利性和整洁，但也正因为“方便”之举，却缩减了原本可以装下更多饼干的内部空间。

这也就是此前，动力电池中，电芯-模组-电池组的结构原理，而比亚迪也正是因为想到了此举，通过最早的CTP技术，将“奥利奥饼干”的内部托盘，也就是电芯的模组缩减，从而制作出更大的单体电池，也就是现在的刀片电池，因为刀片电池的体积和结构更为“规矩”，所以也能够通过更容易的PACK方式，组成动力电池组；通过最初的CTP结构思维，以及削减了不必要的空间浪费，让原本磷酸铁锂的能量密度痛点，被巧妙地化解，在动力电池包的整体能量密度中，反而也能做到抗衡主流电动车的水平，让比亚迪汉车型，在2020年，使用磷酸铁锂电芯的情况下，也能将续航做到600+km。

而在刀片电池的内部中，也是最特殊的一点，采用了磷酸铁锂电芯，保障了更好的安全性能，这也是为何比亚迪刀片电池在推出以后，迅速大张旗鼓的搞起了“针刺实验”，利用用户的“安全焦虑”，迅速将刀片电池推向了顶峰。

但磷酸铁锂的单体能量密度是有固定上限的，虽然比亚迪通过巧妙地CTP技术化解，但在未来，如果三元锂电池通过更多方案可以有效的提升整体动力电池包的能量密度，磷酸铁锂在想继续追赶，就要面临更多技术难题，届时，也期待比亚迪能掏出更多震惊行业的技术。

写在最后

以上就是关于目前三足鼎立的电池和电芯的技术结构特点的简要解析，在本内容中，笔者也无法做到面面俱到，只是帮助用户了解目前行业内三足鼎立的技术支撑和亮点，在三种技术原理中，都有各自的优点和缺点。

在当下时间节点，4680电芯良品率还无法保障，并且产能也无法保障，所以根据马斯克的言论，4680将在2024年才会迎来真正的时代，届时，可能会让特斯拉的产品和市场迎来新的高光时刻；而宁德时代作为动力电池供应商，如果在麒麟电池发布时，真的能给行业带来更多解决用户痛点的是技术能力，相信也会带来更多汽车企业的订单，依旧会继续引领动力电池行业；而比亚迪身份比较特殊，既是电动车企业，又是动力电池供应商，无论是任何方面的技术突破，都可以达到双赢的局面，让自己的产品市场更好，也能带动更多的市场合作，所以，比亚迪的每一步都走的更加小心和谨慎。

当然，笔者更希望更多国产品牌，无论是车企还是供应商，都能带来更多震惊世界的技术能力，让中国成为电动化真正的领导者。