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2025-04-18 9 新能源及电力行业报告
从结构和外观上而言,三种锂电池的内部构成要素区别不大,差异主要体现在体积、形 态、封装外壳材料及安全结构件结构。圆柱和方形锂电池主要采用金属材料作为封装外 壳,软包锂电池采用铝塑膜作为封装外壳。 从性能和工艺上而言,方形电池单体容量大,成组效率高,结构简单,但存在型号繁多、 一致性差、散热难度大等问题。软包电池体积小,散热性能优异,能量密度高,但存在 鼓包、技术难度高、成本相对较高等问题。相较于方形和软包,圆柱电池的标准化程度 高,其生产效率及一致性优势明显,而且随着圆柱电池的尺寸升级,同时适配更高能的 正极和负极材料,其能量密度也将明显提高。全极耳技术和干法电极技术是特斯拉 4680 电池最核心的创新技术工艺所在。全极耳技 术在于提高安全性和提升快充性能,干法电极技术在于简化工艺和降低成本。因此,特 斯拉 4680 电池方案可在实现电池性能大幅提升的同时,成本大幅下降。 特斯拉推出 4680 大圆柱电池方案,目的是为了提升电池系统能量密度和减少电芯数量、 降低成本。4680 大圆柱电池被视为特斯拉提升下一代产品竞争力的核心,这一电池方案 的成功也将成为特斯拉下一轮大规模扩张的基础。 特斯拉在 2020 年电池日上发布的 4680 大圆柱电池方案是采用了“高镍正极+硅碳负极+ 全极耳+干法电极+CTP/CTC 集成”等新型材料和创新技术工艺相结合的理想方案。其中, 全极耳技术和干法电极技术是特斯拉 4680 电池最为核心的创新技术工艺所在。 根据特斯拉电池日信息发布,2170 电池容量比 1865 电池多 50%,而 4680 电池容量较 2170 电池提升 5 倍;输出功率提升 6 倍;1865 电池需要约 7100 个电芯,2170 电池需要 4400 多个电芯,而 4680 电池采用无模块设计(CTP/CTC 技术),只需要 950 个电芯,电 芯数量显著减少;体积利用率达 63%;能量密度可达 300Wh/kg,搭载该电池的电动汽车 续航里程可提高 16%;整车采用大圆柱电池可以有效减少电池单体的数量和焊接配件, 从而简化电池包结构,降低材料的使用,BMS 的难度也会降低,成组效率提升,成本可 降低 14%。
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