4680能否顛覆電動(dòng)格局

文 / 孟華

上個(gè)月舉辦的特斯拉2021年第四季度和全年收益電話會(huì)議上，特斯拉宣布，其位于加州佛蒙特Pilot（試點(diǎn)）工廠已經(jīng)生產(chǎn)了100萬枚4680電池（相當(dāng)于1000輛Model Y的用量）。

而2020年秋天特斯拉發(fā)布4680電池的時(shí)候，預(yù)言3年左右才能量產(chǎn)，現(xiàn)在相當(dāng)于量產(chǎn)提早了一年。

仍在等待審批通過的特斯拉柏林工廠，據(jù)稱已經(jīng)配套了一個(gè)4680電池工廠，規(guī)劃產(chǎn)能高達(dá)100GWh，能根據(jù)需要擴(kuò)產(chǎn)到200-250GWh，可以滿足超過300萬輛電動(dòng)汽車使用，足以覆蓋未來5年內(nèi)歐洲對(duì)特斯拉的需求。

量產(chǎn)信息密集釋放

這些所謂的規(guī)劃，一個(gè)月前并未受到輿論重視，畢竟特斯拉有多次預(yù)言落空的歷史。

不過，近期特斯拉釋放了生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)信息，讓量產(chǎn)目標(biāo)變得可信起來。根據(jù)試生產(chǎn)7條產(chǎn)線（包含一條特殊封裝線）的生產(chǎn)記錄，電芯平均良率92%。封裝后良率在79%-97%之間。

一般而言，良率超過90%才具備量產(chǎn)條件。馬斯克因此聲稱，2022年第一季度就可以見到搭載4680電池的Model Y了。對(duì)于計(jì)劃拖拉著稱的特斯拉，這實(shí)在令人驚訝。

更令人驚訝的是，特斯拉的電池量產(chǎn)能力，居然走在其供應(yīng)商（松下、寧德時(shí)代、LG能源）之前。

據(jù)說，寧德時(shí)代和比亞迪都在試產(chǎn)4680電池，但寧德時(shí)代拒絕透露具體試產(chǎn)安排。

另有消息稱，中國國內(nèi)的二線、三線電池供應(yīng)商，諸如億緯鋰能、比克電池也已經(jīng)推出自己的4680電池方案。

供應(yīng)商當(dāng)中，松下投產(chǎn)4680電池的信息比較明確。今年1月份，松下CFO忠信和夫稱，松下投資7億美元改造工廠的計(jì)劃正在落實(shí)，產(chǎn)能部署在大阪附近的和歌山縣，計(jì)劃新財(cái)年（2022年4月1日起）開始試產(chǎn)4680電池。

忠信和夫表示，這些電池“優(yōu)先”滿足特斯拉。這其實(shí)透露了很關(guān)鍵的信息，即特斯拉并不掌握4680電池的核心專利，松下有權(quán)將產(chǎn)品直接提供給其他整車廠商。

三星SDI和LG能源都表示，正在努力開發(fā)4680電池。這其實(shí)也反映了同樣的意思，雖然特斯拉在圓柱電池方案上做出了重要思想貢獻(xiàn)，但電池供應(yīng)商仍然需要針對(duì)量產(chǎn)目標(biāo)，就具體技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行摸索。

說到底，電動(dòng)車的競(jìng)爭(zhēng)，仍然是電池能密的競(jìng)爭(zhēng)。這也是為什么特斯拉將企業(yè)前途押在4680電池上的原因。

并非“革命性”創(chuàng)新

大家都知道，特斯拉擁有自己的技術(shù)護(hù)城河，包含自動(dòng)駕駛、車機(jī)系統(tǒng)和“三電”設(shè)計(jì)應(yīng)用等。

特斯拉在電動(dòng)車生產(chǎn)組織規(guī)模攀升的過程相當(dāng)曲折，但結(jié)果還是成功的，因此積累了豐富的中高端電動(dòng)車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。目前能做出中高端車型的品牌，產(chǎn)能拼不過特斯拉；而產(chǎn)能超過特斯拉的品牌，平均價(jià)格又明顯低于它。

但是，這不表明特斯拉擁有全車每一個(gè)細(xì)節(jié)的知識(shí)體系。業(yè)內(nèi)早就清楚特斯拉對(duì)新技術(shù)和產(chǎn)品的宣傳，往往有夸大嫌疑（在韓國還因此被罰過）。就4680電池而言，特斯拉就不僅僅是宣傳技巧的問題。

譬如，馬斯克宣揚(yáng)4680電池的能量是松下2170電池的5倍，功率是松下21700電池的6倍，他故意沒有提到4680電池的體積是后者的近5.5倍，那是因?yàn)?680電池的尺寸更大：46X80毫米，而不是21x70毫米。這就意味著功率密度的提升相當(dāng)有限（特斯拉自稱提升16%）。

從形態(tài)上，18650、21700和4680的區(qū)別，似乎只是“衛(wèi)生卷紙”越做越大而已。

當(dāng)前動(dòng)力電池從堆疊方式來看，的確只有兩種：一種是卷繞，一種是疊片。方殼電池是“卷繞壓實(shí)”，寧德時(shí)代技術(shù)領(lǐng)先，并在這個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)筑了專利防御的重點(diǎn)區(qū)段，多家業(yè)內(nèi)企業(yè)被寧德時(shí)代起訴專利侵權(quán)。

比亞迪刀片電池、蜂巢電池主打疊片，可以避開寧德時(shí)代的專利墻。而寧德時(shí)代也表示在后續(xù)生產(chǎn)規(guī)劃里，將部分選用疊片工藝。

中企唯一不擅長、不待見的工藝是軟包。LG在軟包上栽了大跟頭，賠了幾十億美元召回費(fèi)用。而福特、通用汽車都使用韓企的軟包電池，現(xiàn)在很難回頭了。

4680電池好處不僅僅是“大卷”，還在于“全極耳”（或稱“無極耳”）和“干法工藝”，增強(qiáng)了電池功率與安全性，提升了生產(chǎn)效率，降低了電池成本，提升了循環(huán)性能。特別是全面支持4C、6C快充，讓4680電池技術(shù)尚未成熟的時(shí)候就受到持續(xù)關(guān)注。

4680電池的工藝難點(diǎn)在于“全極耳”的制作和焊接，這也是影響良率的瓶頸。

和人們認(rèn)為4680電池必須是三元的印象相反，4680電池不僅可以用三元方案，也可用磷酸鐵鋰（LFP）方案。當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，4680+CTC，將成為特斯拉拉開與對(duì)手差距的重大技術(shù)改進(jìn)。實(shí)際上，過于看重4680電池的人，可能將會(huì)失望。

影響遠(yuǎn)不如BMS

特斯拉柏林工廠將采用CTC工藝，即取消了PACK（電池包）設(shè)計(jì)，將電芯和模組直接安裝在底盤上，用底盤和上覆件充當(dāng)PACK，散熱設(shè)計(jì)也變得簡單（雖然有人認(rèn)為大電池散熱變差了）。

結(jié)構(gòu)簡化的結(jié)果，就是能密上去了，這是特斯拉將企業(yè)前途押在4680電池上的原因。說到底，電動(dòng)車的競(jìng)爭(zhēng)，仍然是電池能密的競(jìng)爭(zhēng)。

國內(nèi)經(jīng)歷了多年的補(bǔ)貼退坡，仍然留在補(bǔ)貼范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)是能密達(dá)標(biāo)。車企因此都咬牙上三元鋰電池。

而去年開始磷酸鐵鋰電池一躍超過三元鋰電池，與補(bǔ)貼接近退光不無關(guān)系。不止因?yàn)榱姿徼F鋰電池每度電成本大概低150-200元，更因?yàn)榱姿徼F鋰電池高溫安全性好。

當(dāng)前，磷酸鐵鋰+CTP（寧德時(shí)代主導(dǎo)）+刀片（比亞迪主導(dǎo)）、磷酸鐵鋰+變種刀片（蜂巢主導(dǎo)的長條電池LCTP），是國內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)主流。

特斯拉進(jìn)入中國后，因松下不愿意在華擴(kuò)大產(chǎn)能，被LG能源摘了桃子。但是特斯拉這種車企，不會(huì)讓任何一供超過50%，什么封裝都會(huì)的寧德時(shí)代馬上成為新寵。如今，寧德時(shí)代甚至比LG拿到的特斯拉訂單都要多。

現(xiàn)在，4680電池加入戰(zhàn)團(tuán)，形成4680+CTC一體方案，是否會(huì)在國內(nèi)乃至全球改變供應(yīng)鏈的局面？

其實(shí)大概率不會(huì)，因?yàn)樘厮估狈?dòng)電池技術(shù)革新的根本性力量。

電池的核心技術(shù)首推正負(fù)極材料，其次電解質(zhì)、隔膜，最后才是封裝。圓柱、方殼、軟包都是封裝技術(shù)，而4680電池是對(duì)圓柱工藝的改進(jìn)，和比亞迪將方殼改成刀片，相差不多。為什么沒人提比亞迪的刀片電池改變了電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)呢？這里恐怕有個(gè)品牌認(rèn)知誤區(qū)的問題。

我們也可以理解，寧德時(shí)代成為市值萬億的巨頭，比亞迪電池（弗迪）、松下、LG、SKI市值/估值都很高。同時(shí)，正負(fù)極材料、隔膜也有一批上市公司。而電控、電機(jī)、BMS專業(yè)企業(yè)，則很難做大。

后幾樣技術(shù)護(hù)城河很淺。電池企業(yè)順手就把PACK做了，主機(jī)廠可以直接采購整包電池，也可以自己設(shè)計(jì)PACK乃至無PACK堆裝。不能做BMS的主機(jī)廠，現(xiàn)在很少見。這幾樣技術(shù)都很難養(yǎng)活獨(dú)立企業(yè)。

因此，新能源車（EV、PHEV）的改進(jìn)最強(qiáng)大的推動(dòng)力在于電池技術(shù)，而電池技術(shù)革新首要在于正負(fù)極材料和電解質(zhì)的改進(jìn)。高鎳（或者無鈷）、摻硅補(bǔ)鋰和固態(tài)（半固態(tài)）分別對(duì)應(yīng)正極、負(fù)極、電解質(zhì)的方向，這些技術(shù)都直接以能密和安全性為目標(biāo)，算是核心技術(shù)。

相對(duì)于電池核心技術(shù)，4680電池的改進(jìn)相對(duì)邊緣一些，很難對(duì)汽車行業(yè)格局產(chǎn)生大的影響。特斯拉的宣傳能力往往跑在工程能力的前面，多年來，相信大家也對(duì)此心中有數(shù)。

電池專利無法壟斷

剛才提到，特斯拉很可能不擁有完整的電池專利。在4680電池之前，特斯拉采購松下電池，后來即便沒有那些恩怨，特斯拉也會(huì)引入供應(yīng)商平衡松下的影響力。

特斯拉雖然對(duì)“無極耳”技術(shù)大書特書，但更基礎(chǔ)的正負(fù)極方案，特斯拉卻一直秘而不宣。種種跡象表明，特斯拉沒有完整的4680電池生產(chǎn)技術(shù)。

現(xiàn)在問題來了，特斯拉自己生產(chǎn)的4680電池，電池正負(fù)極材料、隔膜、電解液技術(shù)（包含生產(chǎn)工藝）授權(quán)來自于誰？

松下、寧德時(shí)代、比亞迪等供應(yīng)商生產(chǎn)4680電池，需要從特斯拉獲得什么樣的專利授權(quán)？

這兩個(gè)問題可以聯(lián)系在一起，大概率是特斯拉與供應(yīng)商達(dá)成“交叉授權(quán)”協(xié)議。就像ICT產(chǎn)業(yè)幾大廠商常做的那樣，即大家把技術(shù)專利拿出來，拼在一起，形成完整的4680電池技術(shù)。然后，各自回家琢磨生產(chǎn)工藝。因此我們可以看到各個(gè)供應(yīng)商進(jìn)度不一。

而比克電池、億緯鋰能等電池廠商，不屬于特斯拉供應(yīng)商行列，也在試圖生產(chǎn)4680電池，和上述猜想不矛盾。很有可能，它們生產(chǎn)的4680電池，與特斯拉所稱的4680電池，只是尺寸相當(dāng)，而技術(shù)細(xì)節(jié)大相徑庭。

這也說明，封裝技術(shù)沒那么難以突破。

有消息稱，寶馬下一代電池平臺(tái)可能轉(zhuǎn)向4695圓柱形電池。整個(gè)德系品牌都奉方殼為圭臬，突然改弦更張，意味著新技術(shù)已經(jīng)醞釀很長時(shí)間，小規(guī)模試制恐怕也過關(guān)了，量產(chǎn)有點(diǎn)譜了。

更重要的是，寶馬也找到了愿意生產(chǎn)的供應(yīng)商。如果無法證實(shí)技術(shù)的可靠性，任何一個(gè)供應(yīng)商都不會(huì)瘋狂到投入數(shù)億元改造產(chǎn)線，只供主機(jī)廠驗(yàn)證一下奇思妙想。

這樣一來，雖然4680電池不具備碾壓能力，但也能形成一個(gè)可靠的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)技術(shù)主流化。更重要的是，無論方殼，還是4680為代表的大圓柱，都要和CTP或者CTC結(jié)合，才能構(gòu)成對(duì)三元和磷酸鐵鋰競(jìng)爭(zhēng)格局的影響力。

電池供應(yīng)鏈格局的慣性，比我們想象的更大，但無論誰占優(yōu)，軟包的邊緣化，似乎不可避免。