澎湃新闻见习记者 周纯粼
2020年的特斯拉电池日上，马斯克宣布了一种名为4680电池的全新产品，声称它的出现将“改写行业规则”，并将在2022年底搭载于新款Model Y上。而最近，搭载4680电池的新款Model Y已经先后在特斯拉美国德克萨斯州工厂和德国柏林工厂下线了。
按照马斯克此前介绍的“4680电池是2170电池能量密度的5倍”来看，新款Model Y应该会惊艳行业。不过，一位美国电动车博主在满怀期待地对比了新老两款Model Y后，“并没有发现新款有何特别优势”。
4680电池没有想象中强大
日前，美国汽车自媒体《The Kilowatts》将搭载4680电池的新款Model Y和搭载2170电池的老款Model Y进行了对比，发现两者的重量几乎一样——分别为2032千克和2041千克，仅相差9千克。
根据该自媒体发布的视频，新款的这台Model Y是双电机标准续航里程版本，续航450公里，起售价为61,990美元。而老款Model Y双电机长续航版本，续航里程为531公里，起售价为65,990美元。
这不免让人有以下疑问。按照常识，如果4680电池能量密度为2170电池的5倍，那么新款Model Y如果在与老款续航相等的情况下，应该会大幅轻量化；如果新款Model Y与老款重量相等的情况下，则续航应该大幅提升。换言之，新车要么应该大幅减重，要么续航大幅提升。
但根据该博主发布的信息来看，新款Model Y几乎与老款车型同等重量、同等续航，完全看不出有任何优势。
无独有偶，上周，前福特工程师Sandy Munro带领他现在的拆车团队将一款搭载4680电池的新款Model Y进行拆解。拆开后，他首先夸赞了4680版Model Y的电池组和座椅等结构件集成度很高，座椅和中央扶手等部件直接安装在电池底盘的上盖。
经过拆解，特斯拉Model Y 4680电池包的总重不到500kg。根据目前首批提车4680版Model Y的车主在通过测试续航和充电表现后，推测这块电池包可用容量是在67kWh左右。
作为对比，蔚来75度电的电池包重量大约为545kg，采用磷酸铁锂刀片电池的比亚迪海豹标准续航版是61.4度电的电池包，但电池包仅437kg。这样看来，4680电池与国内竞品的数据实际上没太大差异。
为何会造成这种现象？在《The Kilowatts》发起的Twitter帖子中，一些网友评论猜测，新款车型的部分铸件可能比老款车型更重，抵消了电池包结构优化带来的轻量化效益。
另一种说法是，“4680电池能量密度为2170电池的5倍”并不是指单颗电芯的能量密度为5倍，而是4680电池的体积是2170电池的5倍多，这意味着一个电池包里的电芯数量更少，围绕单颗电芯的外层材料减少，变相提升了整包的能量密度。确实，Sandy Munro团队拆解后发现，4680版Model Y的电芯数量为950颗、而2170电池包电芯超过4000颗。
不过，对于这些推论，特斯拉官方目前并没有给出解释。
纵观特斯拉这些年使用的动力电池，大致可分为三个阶段。最早期的Model S、Model X和首批Model 3采用的都是18650电池，这种长得像“5号电池”一样的产品由日本松下公司1994年推出。其技术发展至今虽然较为成熟，但它面临发热量大、组成复杂、无法实现快充等问题。
此后，为了提高电池包的能量密度，减少电池包内电池的数量，特斯拉与松下联合开发了2170电池。该款电池最早应用在特斯拉Model 3车型上，至今也一直在使用。
而2020年电池日上推出的4680电池，其目的是为了降低成本的同时提升性能。4680电池依然是圆柱形电池，其命名方式也遵从圆柱形锂电池的命名方式。“46”代表直径为46mm，80代表高度为80mm。
根据当时特斯拉公布的信息，4680电池相比当前的2170电池能量密度增加了5倍，储能容量提升了6倍。应用到特斯拉车型上之后，可以让车辆的续航里程提升16%，每千瓦时使用成本降低14%。4680电池仅需15分钟就可以从10%快充至80%，比2170电池快了10分钟。如果只需要充到50%的电量，那么7分钟就可以完成，这与加油的效率已经相差无几。
据公开资料显示，4680电池硅材料选用储能效果好的生硅材料，重新开发电芯阳极，并通过增加弹性的离子聚合物涂层以稳定硅表面结构，提升电芯稳定性和安全性。该技术可增加20%的续航里程，同时成本降低5%。
阴极材料对提升能量密度至关重要。特斯拉开发出不含钴的高镍阴极材料，最大化提升镍含量，同时采用新的涂层与掺杂物，将阴极成本下降15%。
不过，在经过了The Kilowatts的称重和Sandy Munro团队的拆解后，很明显，实际效果与理论值总会产生偏差。
大圆柱电池成为趋势，但并非终局
虽然没有达到预期水平，但业界预计，包括4680电池在内的大型圆柱电池将取代方形电池和软包电池，成为未来动力电池趋势。据高工锂电数据，到2025 年大圆柱电芯预计会占30%以上的份额，也就是约480GWh，这已经超过了2021年全球动力电池的总需求量。
具体来看，国内企业亿纬锂能已经布局了4680与4695两大型号，已规划200GWh 大圆柱与方形电池产能，预计2022年建成。比克电池46 系列大圆柱电池高度从80-120mm 不等，能量密度达到275-300Wh/kg，计划2022 下半年小批量量产，2023 年规模量产。
海外厂商方面，特斯拉未来将在加州、德州、内华达州和柏林四个工厂自产4680电池。此外，松下、LG化学、三星SDI、以色列Storedot也都已经或即将开始量产4680电池。
那么，4680电池是否是圆柱电池，乃至动力电池的终极形态？业界的答案大多是否定的。就如同新能源汽车仍处于多路线并存的状态一样，动力电池的技术路径也并不绝对。比亚迪刀片电池和宁德时代麒麟电池均是方形电池的代表。在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量相比4680系统可以提升13%。
在华东汽车新材料技术研究院研究员林澍文看来，在未来一段时间内，大圆柱电池有可能与方形电池共存。
但无论技术如何演变，作为电动汽车的“心脏”，动力电池将始终占据一辆车成本的大头。鉴于此，宁德时代、亿纬锂能等供应商将拥有比燃油时代供应商们大得多的话语权。因此，当2022世界动力电池大会上，广汽集团董事长曾庆洪称自己“在给宁德时代打工”时，或许这并不是一句玩笑话。
责任编辑：陈华
校对：张艳
