4680锂电池到底是何方神圣

据报道，受到特斯拉即将量产4680锂电池消息刺激，近日三元锂电池相关个股出现大涨。锂电池仍然是市场的心头好，亿纬锂能创历史新高。一定会有人问什么是4680锂电池？今天我就和大家普及一下这个4680锂电池到底是何方神圣。

一、什么是4680锂电池？

4680锂电池是电池的尺寸，指的是直径46毫米，高度80毫米，单节容量为22Ah的锂电池。相较于平时应用的2170锂电池，4680锂电池明显体积的要大的多。4680锂电池也称为大圆柱电池。

二、4680锂电池和现行的2170锂电池有什么区别？

1、4680大圆柱电池成本更优，能量更高。

4680电池相比2170电池成本下降82%。随着圆柱电池外径的增大，电池的生产成本将逐步降低，这主要是由于电池结构件、焊接数量和电解液减少。同时，随着圆柱电池外径的增大，电池能量也有显著提升，从最初的1865电池到2170电池，能量提升了50%，而从2170电池到4680电池，能量提升了5倍。

大圆柱电池往往拥有更高的能量密度。4680电池与2170电池结构类似，都由内部储能材料和电池外壳组成。随着电池外径的增加，电池外壳的质量增加不明显，其在电池中的质量占比逐渐下降。也就是说，电池内部活性物质的质量占比随着电池外径的增加而增加，从而提升电池能量密度。

2、4680大圆柱电池单车用量明显减少。

大圆柱电池在单车用量上比传统2170电池数量明显减少。单车用量方面，大圆柱电池仅需900-1000节，而传统的2170电池需要用4000-5000节，1865电池需要用7000节左右。

3、4680大圆柱电池能增加续航里程。

按照特斯拉的规划，通过将2170电池升级为4680电池，特斯拉新能源车的续航里程增加16%。

三、4680大圆柱电池带来产业链上的边际影响

1、4680电池发热较2170电池严重，带来散热需求。

体积增大所面临最大的问题即是散热和倍率性能的降低，特斯拉在这方面的改进思路是采用无极耳的方案。传统圆柱电池通常采用单极耳设计，极耳细长且电流传到距离增加，因而内阻较高、容易造成局部过热，且增加了极耳成本及焊接等工序。“无极耳方案”是指电极一端涂覆导电材料，直接与壳体或专门设计的盖板进行连接，电流直接在电极集流体、盖板、壳体之间进行传导，由于没有集中的出口，无极耳方案内阻更小，且可以弱化局部过热的现象。不过，无极耳方案的导入也并非易事，主要是在导电胶使用的可靠性和工艺难度方面。

2、正负极材料或发生改变，电解液隔膜用量下降，结构件制备或出现新的应用工艺。

首先，在正负极方面，考虑到成本问题，之前新能源汽车主打正极为磷酸铁锂锂电池。现在由于4680锂电池成本较原先2170电池成本下降80%，4680大圆柱电池正极或采用高镍方案，负极则使用硅碳等方案，即正极材料改磷酸铁锂电池为三元锂电池，后者改石墨负极为硅碳。磷酸铁锂锂电池相较于三元锂电池，磷酸铁锂锂电池更安全，但续航里程差，冬季受低温影响较大。三元锂电池能量密度大，但容易发热自然，安全性较差，在低温环境中表现较好。

其次，在电解液和隔膜方面，由于空间利用率上的差异，圆柱在电解液、隔膜的用量上相对于方形，软包更少。

最后，由于电池外包材料从原来的软包铝塑膜变为预镀镍钢壳，因而可能会导致新的封装工艺应用在电池的结构件制备上。考虑到制作易拉罐的工艺与大圆柱电池外包钢壳工艺类似，相关封装企业也值得关注。

3、高镍锂电池的回收价值更高，有望刺激动力锂电池回收行业发展。

相比于磷酸铁锂电池，三元高镍电池可以减少钴的使用，同时还可以有效回收镍资源，三元锂电池较磷酸铁锂电池的回收价值更高，或有望带动动力锂电池回收产业发展。