電(diàn)動化浪潮之下(xià)，锂電(diàn)池行業的任何風吹草動都被無限放(fàng)大(dà)。近期，伴随着4680電(diàn)池面世時間的逼近，4680電(diàn)池的相關闆塊開(kāi)始躁動不安。
去(qù)年9月，我(wǒ)們在特斯拉“電(diàn)池日”發布後的第一(yī)時間，就發文解讀了4680電(diàn)池的技術層面内容。那麽4680電(diàn)池的最終量産将對動力電(diàn)池格局帶來哪些影響，本文試圖以現有的信息爲依據做下(xià)解讀，供各位參考。
01
不要神話(huà)特斯拉
作爲新能源車(chē)的旗手，特斯拉堪稱話(huà)題之王，但凡涉及到特斯拉的話(huà)題，不少追随者首先就站隊到特斯拉這邊。從Model 3國産化到Model Y降價，似乎市場都提前給結局做了定性。這不，最近特斯拉即将量産4680電(diàn)池的消息再度成爲熱議話(huà)題。
不可否認特斯拉是新能源車(chē)的領頭者，不管是銷量還是其在三電(diàn)系統、智能座艙、自動駕駛方面的技術能力都是業内領先。
但是，很多時候，我(wǒ)們未免過于神話(huà)特斯拉了。
當初特斯拉要進入中(zhōng)國的時候，很多不明真相的群衆大(dà)呼鲨魚來了，擔憂本土品牌和造車(chē)新勢力的生(shēng)存空間。如今看來，國内車(chē)企和造車(chē)新勢力不僅活下(xià)來了，還活得很好，“蔚小(xiǎo)理”的月銷量早已破萬輛，成爲國内智能電(diàn)動品牌的中(zhōng)堅力量。
除開(kāi)主觀層面，馬斯克偏激進甚至某些時候不靠譜的風格也該讓市場先冷靜冷靜，不要急于給4680電(diàn)池的成敗定調。對于動力電(diàn)池的技術路線，特斯拉主導的圓柱電(diàn)池并沒有成爲主流，另外(wài)，馬斯克早前極力推崇的高鎳三元電(diàn)池并沒有形成壓倒性優勢，反倒磷酸鐵锂卻備受追捧，連特斯拉自己也推出Model 3磷酸鐵锂版本。
另外(wài)還有一(yī)些事例可以作爲佐證。馬斯克曾多次在公開(kāi)場合講到比特币的價值，今年一(yī)月，特斯拉購買了價值15億美元的比特币，到了3月份，馬斯克在推特上表示，特斯拉現在接受比特币支付。因爲特斯拉和馬斯克的熱度，本就處在風口浪尖的比特币又(yòu)一(yī)次迎來價格飙升。
最終結果卻出乎預料，才過去(qù)兩個月，到了5月12日，馬斯克又(yòu)“翻臉”說因爲比特币太耗電(diàn)，不符合可持續發展的理念，特斯拉将不再接受比特币支付，招來比特币大(dà)跌。
要知(zhī)道特斯拉早已在第一(yī)季度出售了價值2.72億美元的比特币，并且從中(zhōng)獲得了大(dà)約1.01億美元的利潤。馬斯克的這波操作跟其“鋼鐵俠”人設多少有點不符。我(wǒ)們再看下(xià)特斯拉今年一(yī)季報，其一(yī)季度的利潤爲4.38億美元，同比去(qù)年增加了1600萬美元，其實特斯拉出售比特币和電(diàn)動車(chē)積分(fēn)帶來收益就占了一(yī)大(dà)部分(fēn)。
還有馬斯克信誓旦旦保證的L5級别的自動駕駛技術遲遲沒有推出，電(diàn)動皮卡的上市時間也是一(yī)拖再拖。還有特斯拉車(chē)輛的做工(gōng)方面也是時常被吐槽的，内飾簡陋、做工(gōng)粗糙、用料随意早已不是新鮮事兒。雖然現在的Model Y有了很大(dà)改進，但是跟國内的同級别車(chē)比起來，還是遜色不少。
言歸正傳，回到4680電(diàn)池這件事上，說到底特斯拉大(dà)圓柱電(diàn)池的主要變化在于結構創新(但也不要忽視電(diàn)化創新層面爲固态電(diàn)池留下(xià)的伏筆)，4680電(diàn)池和比亞迪的刀片電(diàn)池是有很多共同點的，刀片電(diàn)池相當于把原來的方形電(diàn)池做得更長，4680電(diàn)池是把原來的“小(xiǎo)個子”放(fàng)大(dà)成“矮胖子”（限于底盤的高度空間，圓柱電(diàn)池的高度受到限制）。
圖1：刀片電(diàn)池和方形電(diàn)池的尺寸對比，資(zī)料來源：網絡
理論上，圓柱電(diàn)池可以做的更“胖”，單個電(diàn)池的容量會更大(dà)（4680電(diàn)池的體(tǐ)積就是2170電(diàn)池的5.5倍左右）。但電(diàn)池不是容量大(dà)就行，還要考慮制造難度、快充性能、散熱效果等方面，不然那整個底盤就是一(yī)個電(diàn)池多好，特斯拉最近的選擇是46mm的直徑。
另外(wài)有人說4680電(diàn)池的每千瓦時成本下(xià)降了14%，那特斯拉是不是還要繼續降價？其實電(diàn)池做大(dà)之後電(diàn)池包的PACK成本跟着下(xià)降是自然的。這好比是500ml的礦泉水換成2.5L的大(dà)瓶子裝了，自然瓶蓋、包裝盒等材料跟着減少。
值得注意的是，電(diàn)池企業仍是電(diàn)池創新的引領者，甯德時代早在2019年推出的CTP技術就已經實現了零部件減少40%、能量密度提升15%的結構創新。還有CTC技術，國内多家企業早已開(kāi)始布局。在筆者看來：對于4680圓柱電(diàn)池的創新，可以積極樂觀，但不要因爲特斯拉就過于亢奮。
圖2：特斯拉選擇46mm直徑作爲2170圓柱電(diàn)池的“升級版”，資(zī)料來源：特斯拉
不過，動力電(diàn)池作爲電(diàn)動車(chē)做重要的部件之一(yī)，其每一(yī)個創新都值得重視。因此我(wǒ)們還是有必要詳細解析4860電(diàn)池的創新之處。
02
4680電(diàn)池背後的極限制造
【1】特斯拉的“無極耳”技術
單從生(shēng)産制造角度，任何一(yī)家動力電(diàn)池企業都可以把圓柱電(diàn)池做大(dà)到46mm直徑，但是電(diàn)池做大(dà)之後，快充和散熱等問題随之而來，這才是真正讓人頭疼的，而這痛苦之源正是來自于極耳。
顧名思義，極耳就是電(diàn)池正負極的“耳朵”，它是從電(diàn)芯中(zhōng)将正負極引出來的金屬導電(diàn)體(tǐ)，是電(diàn)池在充放(fàng)電(diàn)時與外(wài)電(diàn)路的接觸點。這個接觸點并不是我(wǒ)們看到的圓柱電(diàn)池外(wài)表的那個銅片，而是電(diàn)池内部的一(yī)種連接，通常它是和正負集流體(tǐ)（鋁箔、銅箔）焊接在一(yī)塊的。
圖3：锂電(diàn)池極耳示意圖，資(zī)料來源：網絡
具體(tǐ)到電(diàn)池充放(fàng)電(diàn)過程，電(diàn)子是在橫穿整個電(diàn)芯之後到達與電(diàn)芯集流體(tǐ)焊接的極耳，再通過外(wài)部導線到達另一(yī)極。在電(diàn)池工(gōng)作中(zhōng)，電(diàn)子的流動極易導緻極耳焊接接處局部熱量過大(dà)，加之接觸點小(xiǎo)，沒有足夠散熱空間，這一(yī)直是電(diàn)池安全的瓶頸，當前的快充也受制于極耳。
其實電(diàn)池企業都知(zhī)道圓柱電(diàn)池要往大(dà)型化發展，但圓柱電(diàn)池做大(dà)之後，電(diàn)子需要橫穿的距離(lí)變長大(dà)，電(diàn)阻也會随着距離(lí)的增加而增大(dà)，上述提到的發熱問題反而變得更爲嚴重。
圖4：锂電(diàn)池内部示意圖，資(zī)料來源：錦緞研究院
那麽，特斯拉是采用什麽“黑科技”來解決這個問題呢？路徑無非就是縮短距離(lí)，增加接觸面。特斯拉計劃通過改變極耳結構，讓電(diàn)子直接在電(diàn)芯集流體(tǐ)和蓋闆、殼體(tǐ)之間傳導，縮短了電(diàn)子在内部的傳輸距離(lí)，同時極耳的接觸方式也從點接觸變成面接觸，大(dà)大(dà)增加了散熱面積。
講到這裏，4680的無極耳技術的基本原理已經清晰，所謂的無極耳其實是全極耳，這不過是馬斯克的文字遊戲。而這個技術，也是4680大(dà)圓柱電(diàn)池最大(dà)的變化之一(yī)，值得敲黑闆。
圖5：特斯拉全極耳技術，資(zī)料來源：錦鍛研究院
值得一(yī)提的是，甯德時代的“前身”消費(fèi)锂電(diàn)池龍頭ATL早在2015年就有锂電(diàn)池多極耳專利技術降低電(diàn)池内阻。
這個全極耳/無極耳技術，也是4680電(diàn)池内部結構最大(dà)的變化，能有效解決當前快充發熱的難題。但随之而來的，就是其制造難度同樣成倍提高了，電(diàn)池企業需要用激光将極耳焊接，實際生(shēng)産中(zhōng)對制造能力和設備要求極高。
截止目前，特斯拉也沒有完全解決極耳加工(gōng)的良率上問題，這也是爲什麽宣傳的量産時間要等到2022年了。
對于全極耳技術，另外(wài)的一(yī)層意義可能在于，當圓柱電(diàn)池做成全極耳後，其柱體(tǐ)繞制過程不需要頻(pín)繁的啓動停止（當電(diàn)池在生(shēng)産系統中(zhōng)流轉時，它必須實時停止的極耳的位置上），可以實現真正意義上的流水線生(shēng)産，這将顯著提高生(shēng)産效率，降低生(shēng)産成本。
圖6：圓柱電(diàn)池生(shēng)産過程，資(zī)料來源：特斯拉
【2】電(diàn)極幹法工(gōng)藝
正常電(diàn)池生(shēng)産的濕法工(gōng)藝是将電(diàn)級材料與溶劑、水等混合成漿料，再塗在鋁箔、銅箔上面，經過數十米的烘幹設備後再壓實成需要的厚度。而特斯拉的幹法工(gōng)藝是直接把材料幹混，不經過溶劑混合，然後将混合好的粉末壓在金屬泊上面，好處就是省去(qù)了烘幹和溶劑回收流程。幹濕法的切換，對于熟悉工(gōng)業制造的朋友，應該都不陌生(shēng)。
不過上述看起來簡單的事情要完成卻非常難，幹混如何達到材料均勻性，壓實後如何确保附着度，這些對工(gōng)藝、設備都是嚴峻考驗。如果這項技術實現，其流程的簡化讓4680電(diàn)池的制造成本和環保成本都減小(xiǎo)了，同時工(gōng)廠的初始投資(zī)成本和占地成本也相應減少（烘幹産線長達數十米），将有利于新能源汽車(chē)行業的進一(yī)步發展，這種創新确實是值得肯定的。
事實上，特斯拉早前也一(yī)直無法實現幹法制造工(gōng)藝，直到特斯拉在2019年溢價收購了超級電(diàn)容公司Maxwell。馬斯克的目的很明确，就是看中(zhōng)這家公司的知(zhī)識産權。這同樣印證了我(wǒ)們開(kāi)篇所談的，不要神話(huà)特斯拉，飯要一(yī)口一(yī)口的吃。
圖7：幹電(diàn)池塗層工(gōng)藝，資(zī)料來源：國信證券
03
松下(xià)的東山再起，不能單壓4680電(diàn)池
【1】技術進步有望帶來圓柱電(diàn)池的複興
回顧我(wǒ)國動力電(diàn)池的發展，最開(kāi)始是磷酸鐵锂的天下(xià)，那幾年專攻磷酸鐵锂的比亞迪曾是國内動力電(diàn)池的帶頭大(dà)哥，後來由于政策等因素三元電(diàn)池強勢崛起，直接把磷酸鐵锂按在地上摩擦。在大(dà)家覺得磷酸鐵锂要熄火(huǒ)的時候，磷酸鐵锂奇迹般逆襲了，其裝機占比從2020年2月的13%躍升至今年9月的60.8%，至今已連續數月超過三元材料。
磷酸鐵锂之所以能回潮，應該歸功于甯德時代CTP和比亞迪刀片電(diàn)池帶來的技術進步，讓低能量密度的磷酸鐵锂重回生(shēng)機。畢竟磷酸鐵锂的安全性和低成本早已爲人所知(zhī)，這些隻是加速了回潮的過程。
從2019年至今的兩年時間，CTP技術、刀片電(diàn)池、鈉離(lí)子電(diàn)池、4680圓柱電(diàn)池相繼面世。在大(dà)家覺得某條路線走不通的時候，動力電(diàn)池企業一(yī)次次的極限制造突破和材料體(tǐ)系創新讓難以置信的事情成爲理所當然。
試問半導體(tǐ)行業的摩爾定律爲什麽一(yī)直有效，不是因爲它本身是個規律，而是整個産業鏈企業的共同努力讓摩爾定律一(yī)直得以有效。
所以我(wǒ)們還是應該積極樂觀看待動力電(diàn)池的技術發展，不同場景之下(xià)，每一(yī)種技術路線都會有其用武之地。三元材料有突破的時候，唱(chàng)衰磷酸鐵锂；磷酸鐵锂回潮的時候，又(yòu)過度捧磷酸鐵锂，這種武斷的二元論對于錯綜複雜(zá)的锂電(diàn)池行業顯然是行不通的。
現在很多投資(zī)者都習慣性的把4680電(diàn)池和高鎳三元材料放(fàng)在一(yī)起讨論，其實磷酸鐵锂和4680電(diàn)池也是不錯的搭配，我(wǒ)們也将會關注這方面的變化。
圖8：動力電(diàn)池裝機量變化趨勢，資(zī)料來源：公司公告
映射到圓柱電(diàn)池上面，在主流車(chē)企幾乎均選擇方形或軟包方案的背景下(xià)，逐漸沒落的圓柱電(diàn)池有希望憑借4680方案的實現迎來第二春。如今，海内外(wài)的主流動力電(diàn)池企業正在加快布局4680圓柱電(diàn)池的建設腳步，提前搶占技術高地。
圖9：部分(fēn)布局4680圓柱電(diàn)池的企業，資(zī)料來源：浙商(shāng)證券
【2】昔日锂電(diàn)龍頭注定遲暮
在《全球锂電(diàn)軍備競賽：甯德時代和它的海外(wài)競争對手們》文中(zhōng)，我(wǒ)們詳細解讀了松下(xià)電(diàn)池的現狀。昔日的锂電(diàn)老前輩雖然技術沒得說，但商(shāng)業模式的失敗導緻其被一(yī)個又(yòu)一(yī)個後輩超越。這次背靠4680電(diàn)池，不少人看好松下(xià)将東山再起，甚至還會威脅到甯德的地位。
據松下(xià)透露，其在技術上基本已準備好量産特斯拉4680電(diàn)池，目前正在日本打造一(yī)條産線并進行試産，爲量産做準備。當年松下(xià)憑借特斯拉的圓柱電(diàn)池訂單一(yī)舉成爲動力電(diàn)池老大(dà)，這次特斯拉又(yòu)首先找松下(xià)合作，松下(xià)真能靠着4680電(diàn)池回歸嗎(ma)？
在我(wǒ)們看來，這件事還要打個大(dà)大(dà)的問号。
從18650到2170，松下(xià)一(yī)直和特斯拉緊密合作，其制造經驗和技術儲備豐富，特斯拉自然優先跟松下(xià)合作。但是由于極耳激光焊接的難度極高，光靠制造經驗還不夠，結果就是現在松下(xià)的良率還是不到70%，據産業鏈調研，當前特斯拉的激光焊接研發靠其收購的公司在突破，目前離(lí)品質化量産的要求還有不小(xiǎo)的差距，由此可見松下(xià)的先發優勢并未形成領先優勢，形勢依然不容過度樂觀。
另一(yī)方面，國内的動力電(diàn)池企業和韓國的LG、SK等都在加快布局4680圓柱電(diàn)池，如果松下(xià)不能保住4680電(diàn)池在特斯拉的主供地位，其全球份額可能還要繼續下(xià)降。
對松下(xià)更爲不利的是，已經有不少消息傳出特斯拉将在中(zhōng)國建立另一(yī)家超級工(gōng)廠，卻不是松下(xià)的大(dà)本營日本，更不是韓國。馬斯克的意圖已經很明顯了，就是要把更多的動力電(diàn)池産業鏈放(fàng)到國内，電(diàn)池上面賺不到錢的韓國LG已經主動把供應鏈往中(zhōng)國轉移，國内的動力電(diàn)池産業鏈有望更上一(yī)層樓。最合乎邏輯的推演是：在4680，松下(xià)栽樹(shù)，國内産業鏈摘果子。
當年國家把特斯拉引入中(zhōng)國，并給予較大(dà)政策優惠，實際上早已考慮到了中(zhōng)國的動力電(diàn)池技術的自主可控，引進特斯拉爲的就是強者恒強。所以我(wǒ)們不必太過擔心4680電(diàn)池會給國内的動力電(diàn)池企業帶來颠覆式沖擊，那些唱(chàng)空的聲音該歇歇了。
04
國内二線玩家的新戰場
【1】二線玩家的曙光初現
回到國内市場，當下(xià)我(wǒ)國動力電(diàn)池格局是甯德時代一(yī)家獨大(dà)，剩餘衆多二線企業除了奮起直追别無他法，這次4680圓柱電(diàn)池可算爲二線企業打開(kāi)了新的大(dà)門。論方形電(diàn)池，二線玩家确實很難與甯德正面競争，但換到圓柱電(diàn)池，大(dà)家差不多是相同的起跑線，所以誰能在圓柱電(diàn)池勝出，還尚無定論。
我(wǒ)們在《甯德時代陰影下(xià)的動力電(diàn)池生(shēng)死競賽》文中(zhōng)分(fēn)析了二線動力電(diàn)池企業另辟蹊徑，尋找不同出入的策略。現在難得有圓柱電(diàn)池這樣的新戰場，二線玩家紛紛摩拳擦掌，準備大(dà)幹一(yī)場。
這隊伍中(zhōng)的積極份子當屬億緯锂能（SZ：300014），11月5日，億緯锂能公告稱，公司子公司湖北(běi)億緯動力有限公司拟與荊門高新技術産業開(kāi)發區管理委員(yuán)會簽訂《合同書(shū)》，将在荊門高新區投資(zī)建設20GWh乘用車(chē)用大(dà)圓柱電(diàn)池生(shēng)産線，在這個時點，億緯锂能大(dà)概率就是奔着4680電(diàn)池去(qù)的。
更有意思的是，早在上半年的4月30日，億緯锂能就與StoreDot公司簽訂了《電(diàn)動汽車(chē)戰略合作框架協議》。而後者在9月2日宣布已開(kāi)發出了可以在10分(fēn)鍾内充滿電(diàn)的4680圓柱電(diàn)池。不愧是《“風口之王”億緯锂能：兩年10倍後還有動能嗎(ma)？》文中(zhōng)所總結的熱點狂魔，4680型動力電(diàn)池已經成爲其新瞄準的熱點。
當然億緯锂能本來就有技術儲備，不是單純追熱點。早在2017年6月，億緯锂能就新建了4條兼容18650和21700電(diàn)池并年産3.5GWh的圓柱電(diàn)池生(shēng)産線。
除了億緯锂能，國内還有比克電(diàn)池、蜂巢能源等都在發力4680電(diàn)池，“鐵王座”上的甯德時代，以及來勢洶洶的億緯锂能們，動力電(diàn)池的好戲正在一(yī)幕幕上演。
【2】極限制造能力的比拼
在特斯拉2020年電(diàn)池日上，馬斯克重點提及，爲了加速電(diàn)動車(chē)的發展，特斯拉必須生(shēng)産更多價格實惠的電(diàn)動車(chē)。
特斯拉從電(diàn)池設計、制造工(gōng)藝、材料體(tǐ)系等方面尋找降本的機會，如果這些創新都成爲現實，特斯拉锂電(diàn)池的續航裏程将增長54%，成本将下(xià)降56%，投資(zī)額度将下(xià)降69%。
圖10：特斯拉将采用4680、幹電(diàn)極、矽、CTC等方式實現降本，資(zī)料來源：特斯拉
要完成上述的創新，不論是制造工(gōng)藝，還是高效自動化生(shēng)産，都是考驗極限制造能力。在之前的文章中(zhōng)，我(wǒ)們多次提到動力電(diàn)池的創新主要來自于材料體(tǐ)系創新和結構創新。在材料體(tǐ)系較難突破的今天，結構創新成爲各大(dà)動力電(diàn)池企業的競争焦點，而結構創新背後的推動力主要來自于極限制造能力。
從4680電(diàn)池的創新點和量産難度上看，未來極限制造能力将成爲動力電(diàn)池企業制勝的關鍵因素之一(yī)。而制造能力，正是國内制造業的拿手好戲。
05
砒霜與蜜糖
對于動力電(diàn)池的任何變化，都不能掉以輕心，年初的刀片相信大(dà)家還記憶猶新。4680大(dà)圓柱，在不神話(huà)特斯拉的前提下(xià)，我(wǒ)們要用一(yī)個正确的方式來看待。
根據目前已經披露的技術方面的信息，我(wǒ)們不難得到一(yī)個結論：由于4680電(diàn)池主要是結構層面的創新，不涉及底層技術的變革，所以設備和材料公司影響相對有限，跟2170相比，4680的生(shēng)産工(gōng)藝是基本一(yī)緻，該用的材料都要用，這不像固态電(diàn)池，直接把電(diàn)解液、隔膜給幹掉了。
【1】産業鏈變化
前文講到最大(dà)的變化，就是制造工(gōng)藝。尤其是由于極耳焊接的變化，也就是激光焊接這一(yī)段，對焊接要求更高，将給激光焊接的相關企業帶來增量，比如聯赢激光（SH：688518）、大(dà)族激光（SZ：002008）、逸飛激光（未上市）等。
另外(wài)圓柱電(diàn)池做大(dà)之後，其對電(diàn)池的結構件提出了更高的要求，電(diàn)池外(wài)殼的加工(gōng)工(gōng)藝的難度變大(dà)了，需要更好的設備來卷邊，這方面是利好相關設備企業，比如甯波精達（SH：603088）、斯萊克（SZ：300382）。但科達利（SZ：002850）是利空還是利好，仍需未來産業鏈更多信息來确認。
當然可能也有因此受損的領域，比如電(diàn)池熱管理。全極耳結構低内阻、發熱少，不需要複雜(zá)的冷卻系統，并且采用大(dà)圓柱電(diàn)池的電(diàn)池包内電(diàn)池的數量相應減少，所以電(diàn)池包的熱管理會變得簡單，作爲熱管理領域的龍頭，前期三花智控（SZ：002050）可能會受到影響。
【2】動力電(diàn)池企業份額
除産業鏈配套公司外(wài)，大(dà)家最爲關注的就是锂電(diàn)池玩家們份額的變化。前文也明确說到，對于掉隊的松下(xià)，4680不一(yī)定能扮演救命稻草的角色。
而由于4680強調極限制造能力，我(wǒ)們更加看好的還是國内動力電(diàn)池企業，特斯拉國内二廠的建設無疑又(yòu)增強了我(wǒ)們的信心。随着特斯拉國産的深化，國内動力電(diàn)池企業的全球份額有望進一(yī)步增大(dà)，對于4680這一(yī)新物(wù)種，國内的動力電(diàn)池企業們，又(yòu)将開(kāi)啓新一(yī)輪的較量。
最後，我(wǒ)們還想說的是，羅馬不是一(yī)天建成的，尤其是對于動力電(diàn)池這一(yī)龐大(dà)冗長的産業鏈來說，一(yī)項技術從提出到試産再到真正的量産需要足夠的時間來試錯和驗證。我(wǒ)們将會持續跟蹤4680電(diàn)池的最新動态，呈現更多有價值的分(fēn)析。
