46800電池，終結(jié)燃油車時(shí)代？

即便是行業(yè)人士，大多數(shù)也未能充分認(rèn)識(shí)到46800電池的影響力。

46800鋰電池，首先被特斯拉采用而聲名鵲起。其命名，是按照電池直徑46mm、高80mm，最后一個(gè)“0”代表圓柱電池。我們笑稱它是“1號(hào)電池”，國外號(hào)稱“餅干桶”。

由于去年9月22日特斯拉的電池日上，馬斯克“狂推”46800，我們得知，這款自研電池能做到單體能量提高5倍、充放電功率提高6倍、續(xù)航里程提高16%。與現(xiàn)有的鋰電池相比，其優(yōu)勢(shì)在于成本更低、能量密度更大、充放電功率上限也更高。

不過，發(fā)布的當(dāng)時(shí)投資者卻并不買賬。特斯拉電池日結(jié)束后，公司股價(jià)由漲轉(zhuǎn)跌，直到過了很久，才創(chuàng)了8000億美元市值新高。(當(dāng)然，股價(jià)上漲是資產(chǎn)加速虛擬化的表現(xiàn)，是另外一個(gè)課題了。)

不過，國內(nèi)有人很快就跟進(jìn)了46800電池。這家企業(yè)就是江淮汽車。而且前不久，記者在江汽集團(tuán)的思皓新能源處，獨(dú)家了解到一些內(nèi)部信息，按照江淮技術(shù)負(fù)責(zé)人的說法，對(duì)46800電池“結(jié)束油車時(shí)代”有著十足的信心。

隨著刀片電池、無鈷電池，以及頗具顛覆性的固態(tài)電池的輪番上陣，不但讓電池制造商們，也讓車企迎來一次主動(dòng)或被動(dòng)的革命。那么，江淮新能源緣何對(duì)46800情有獨(dú)鐘，又是哪里來的如此信心呢?

路徑的正確性

其實(shí)，這個(gè)問題的實(shí)質(zhì)是，特斯拉為什么要研發(fā)46800電池?根據(jù)第一性原理行事的馬斯克，不會(huì)無緣無故地開發(fā)一款看起來沒什么顛覆性、甚至?xí)幻摽谛阃虏鄣漠a(chǎn)品。而且，業(yè)內(nèi)很多人低估了46800電池的作用。所以，我們需要對(duì)46800電池的真正實(shí)力做個(gè)解讀。

此前，特斯拉便在電池領(lǐng)域暗示會(huì)有多個(gè)“重磅炸彈”，例如使用壽命可達(dá)百萬英里的電池、能使電芯能量密度大幅提升的干電極技術(shù)等等。46800電池是比較特殊的一個(gè)。

而46800電池被詬病的點(diǎn)也在于此，它并不具備“百萬英里”方面的功能。根據(jù)特斯拉此前的介紹，通過電化學(xué)體系的創(chuàng)新，其研發(fā)的電池可供車輛行駛百萬英里，電池的使用壽命則可以長(zhǎng)達(dá)10年或以上。然而，電池日上馬斯克對(duì)此只字未提。

不過，有一點(diǎn)需要指出的是，46800電池的能量密度其實(shí)并沒有提高多少，根據(jù)計(jì)算，大致為283Wh/kg左右(電池重量能量密度=電池容量放電平臺(tái)電壓/重量，基本單位為Wh/kg)?？紤]到其他的技術(shù)改進(jìn)，46800電芯的總?cè)萘繎?yīng)能達(dá)到30Ah。而能量密度應(yīng)能達(dá)到300Wh/kg。

業(yè)內(nèi)有“攻城獅”分析，“選擇這個(gè)尺寸不太明白。通常認(rèn)為圓柱電池直徑超過30mm，電芯內(nèi)外溫差會(huì)很大，影響電池的安全性能。46800電芯目前做成三元很難過關(guān)，做成鐵鋰的相對(duì)要安全得多。國內(nèi)國軒的32800、32145等都是鐵鋰的。這讓我們考慮，特斯拉的著重點(diǎn)是在降低電池系統(tǒng)的成本，而不是提升電池的性能。”

那么，特斯拉為什么要從21700改成46800電池?江淮為什么跟進(jìn)?這是值得業(yè)界深思的。

實(shí)際上，通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、材料的變革和工藝的革新，這個(gè)4680電芯將發(fā)揮出巨大的能量。這也是江淮堅(jiān)決跟進(jìn)的原因。當(dāng)然，目前除了江淮，國內(nèi)似乎還沒有車企公開走這個(gè)路線的。比亞迪和寧德時(shí)代更是保持了沉默。

江淮的技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)記者表示，“我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到它(46800)的優(yōu)勢(shì)，有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，關(guān)于配方和細(xì)節(jié)的研發(fā)我們已經(jīng)在開展，一年多了。我也可以告訴你，全球頂級(jí)的這些公司都在走這個(gè)路線，這些頂級(jí)的公司都認(rèn)識(shí)到這個(gè)路徑的正確性，大概兩三年以后大家會(huì)知道。”

而根據(jù)外媒CleanTechnica報(bào)道，經(jīng)過對(duì)電池、陰極和車架的重新設(shè)計(jì)，特斯拉的每千瓦時(shí)能夠承擔(dān)的成本預(yù)計(jì)將提高56%。換言之，就是成本能下降56%。這將改變“游戲規(guī)則”，并使新一代低成本電動(dòng)汽車成為可能。“這一切都始于簡(jiǎn)陋的電池。”嗷喲，這么看不起電池嘛。

目前，特斯拉的官方視頻也顯示，電池正在緊鑼密鼓地生產(chǎn)著。而特斯拉的供應(yīng)商松下計(jì)劃在大阪工廠內(nèi)為投資一條試驗(yàn)生產(chǎn)線。預(yù)計(jì)將于2022年開始生產(chǎn)46800電池。不過，特斯拉對(duì)于2019年2月斥資2.18億美元收購Maxwell而掌握的核心技術(shù)干電極技術(shù)，還藏著掖著，不得而知。我們先不管這個(gè)，重點(diǎn)還是回到46800電池。

46800實(shí)力如何?

為什么江淮會(huì)跟進(jìn)46800電池?這就說到，46800電池具不具備真正的顛覆燃油車時(shí)代的實(shí)力?

這款46800電池的專利是特斯拉于2019年11月提交的。得益于體積增大，該電芯的能量提高了5倍，續(xù)航里程則提高16%。而這款大“1號(hào)電池”還有一個(gè)特性在于，它是“無極耳”電池，是“平”的。這么做，主要是為了消除傳統(tǒng)圓柱電池極耳的發(fā)熱，解決電池單體的散熱問題。

具體來說，就是46800的無極耳設(shè)計(jì)(或者說是全極耳設(shè)計(jì))，是通過激光技術(shù)將傳統(tǒng)電池凸起的極耳結(jié)構(gòu)去掉，這樣，導(dǎo)電涂層直接與電池端蓋接觸，可以很大程度上縮短電流移動(dòng)的距離，并降低內(nèi)阻。此外，無極耳電極中的導(dǎo)電涂層與電池端蓋的有效接觸面積達(dá)到 100%，散熱能力極大提升。

而且，特斯拉46800電池的無極耳架構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)提高可制造性有著直接助益。某新能源主機(jī)廠熱管理工程師評(píng)論道：“相比于性能的提升，個(gè)人認(rèn)為取消極耳的設(shè)計(jì)對(duì)于行業(yè)的變革是顛覆性的，對(duì)于電池?zé)峁芾韥碚f，發(fā)熱的減少也意味著電池液冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可能都不需要了。”

其實(shí)不是不需要，而是由于取消極耳，不再需要遵循正極向上的原則，所以電芯成組后將是正極對(duì)接底盤、負(fù)極在上。電芯顛倒過來后的液冷板來到了電池組的頂部，更加利于恒溫。這是1月份海外媒體“劇透”的信息。

除了規(guī)格，還有材料的改進(jìn)。特斯拉的46800電池使用了硅負(fù)極，換句話說，使用高彈性材料抑制硅膨脹。而重新進(jìn)行硅負(fù)極設(shè)計(jì)，在硅表面用覆膜材料，通過涂層材料方式，1kWh成本只需要1美元，提升20%續(xù)航里程，成本下降5%。記者在《你的電池，“摻硅補(bǔ)鋰”了嗎?》對(duì)硅基負(fù)極做了介紹，不再贅述。

而電池的正極材料方面，特斯拉采用的是高鎳材料。通過使用更高鎳材料，能夠?qū)崿F(xiàn)高能量密度、高續(xù)航，根據(jù)馬斯克的測(cè)算，46800采用鎳錳結(jié)構(gòu)，可使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高16%，并最終實(shí)現(xiàn)15%的成本下降。

不過業(yè)內(nèi)專家朱玉龍也曾表示，這方面的探索，做鋰電研發(fā)較早的中日韓是遇到很大的挑戰(zhàn)的，并不能一蹴而就。在特斯拉公布的三個(gè)方向上，更多的是從實(shí)驗(yàn)室到中試階段，列舉的很多數(shù)據(jù)都是基于紙面。電芯垂直整合需要大量的工作，特斯拉制造的4680電芯靠不靠譜，目前來說沒有底。

不過，我們依然欽佩特斯拉的勇氣。目前，很多傳統(tǒng)車企在新能源領(lǐng)域都面臨著哈佛教授克里斯坦森所講的“創(chuàng)新者的窘境”的局面。在他看來，“越是管理卓越的公司，在‘破壞性創(chuàng)新’時(shí)刻到來的時(shí)候，越難以擺脫困境。”所以，很多公司“蕭規(guī)曹隨”，不敢越雷池一步。

特斯拉的46800電池是一個(gè)典型例子，作為一種“破壞性技術(shù)”性質(zhì)的技術(shù)創(chuàng)新，其技術(shù)產(chǎn)品是以往未曾有過的、完全新興的事物。而對(duì)于傳統(tǒng)車企而言，破壞性技術(shù)在一開始往往針對(duì)的是一個(gè)無法檢測(cè)的區(qū)域，它不能滿足傳統(tǒng)規(guī)模的增長(zhǎng)需求和強(qiáng)大的制造能力，這對(duì)傳統(tǒng)車企的決策構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

結(jié)束油車時(shí)代?

目前在國內(nèi)，江淮算是最先跟進(jìn)46800電池的車企。江淮在研究15年后，轉(zhuǎn)向46800電池。從中可以判斷出，江淮認(rèn)可特斯拉的前瞻性路線，認(rèn)為這個(gè)方向是正確的。江淮這么投入46800電池的研發(fā)、應(yīng)用，也在于，“看清了未來的趨勢(shì)”。

江淮技術(shù)負(fù)責(zé)人表示，“46800推出來以后，對(duì)我們行業(yè)的所有電芯是個(gè)推動(dòng)。這個(gè)規(guī)格出來以后，它的體積、能量密度，以及它的工藝，這個(gè)組合只要重組以后，拿這個(gè)電芯就可以做續(xù)航600km的一個(gè)小車(A0級(jí)和A00級(jí))。我今天告訴你，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)車，這樣可以做到800~1000公里，你們說油車時(shí)代是不是要結(jié)束?”

當(dāng)然，這是基于一種認(rèn)知基礎(chǔ)，純電動(dòng)汽車區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車最大的地方就在于，電氣化的架構(gòu)將帶來燃油車無法做到的智能化，從而帶給用戶更愉悅的體驗(yàn)。而46800電池的變革會(huì)推動(dòng)車企去更加靠近這種趨勢(shì)。

從產(chǎn)品量產(chǎn)角度來說，思皓新能源給出的A00級(jí)產(chǎn)品的方案是，“46800的材料上面，磷酸鐵鋰能做到300公里;三元鋰電池能做到500~600公里。我們初步的規(guī)劃，兩年后可以變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。”這是一個(gè)非常不錯(cuò)的數(shù)據(jù)哦。

我們知道，除了電芯，還有BMS和PACK方面的技術(shù)過硬，才能形成完整的體系。而這方面，2020年思皓新能源發(fā)布“蜂窩電池”電池技術(shù)，跟46800電池?zé)o疑是相當(dāng)匹配的。

這位技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，相較于一般的動(dòng)力鋰電池而言，“蜂窩電池充分借鑒了蜂巢結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計(jì)，以外延包覆的UE技術(shù)進(jìn)行單元化封裝，鋰電池包內(nèi)所有電芯360包覆輕量化自流平導(dǎo)熱膠。”導(dǎo)熱膠能確保電池包內(nèi)部的溫差≤3℃，從而做到鋰電池單體之間電隔離和熱隔離。而且，假如有一顆電芯失效，不會(huì)波及到周邊，因此不會(huì)引起連鎖反應(yīng)。這個(gè)技術(shù)如果疊加46800電池的能量提升，無疑是江淮的信心所在。

2021年2月1日，江淮汽車與CBAK能源科技簽署了一項(xiàng)為期三年的聯(lián)合產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，CBAK能源科技將根據(jù)江淮汽車的技術(shù)要求，為動(dòng)力電池和電池組提供定制化方案，雙方還將聯(lián)合開發(fā)46800型號(hào)圓柱形鋰電池及電池組。

CBAK就是改名前的比克電池，成立于2001年8月，現(xiàn)在叫做中比能源科技股份公司。2006年納斯達(dá)克上市，成為中國第一家在美國上市的鋰電池企業(yè)。

簽約后，江淮汽車和CBAK還將成立一個(gè)聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)、測(cè)試并增強(qiáng)其新產(chǎn)品在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的適應(yīng)性。江淮表示，未來將優(yōu)先在其生產(chǎn)的電動(dòng)汽車使用雙方聯(lián)合開發(fā)的電池和電池組系統(tǒng)。換句話說，如果46800電池2022年量產(chǎn)，就會(huì)應(yīng)用在思皓新能源的車上。

需要提醒的是，就像著名財(cái)經(jīng)作家吳曉波所說的，“從技術(shù)到變現(xiàn)，是驚險(xiǎn)的一躍，中間將燒掉多少的賬上現(xiàn)金和團(tuán)隊(duì)熱情。”畢竟，企業(yè)的技術(shù)路線是否能取得良好的市場(chǎng)效果，是帶有很大的不確定性的。46800電池和現(xiàn)在的軟包、方殼相比，還出于邊緣地位。只是由于特斯拉的力推，我們預(yù)期在將來的五到十年之間，能看到更多的46800電池應(yīng)用。

當(dāng)然，能不能終結(jié)油車時(shí)代有很多因素。根據(jù)目前的業(yè)內(nèi)共識(shí)，在2030年前，燃油、純電共存甚至燃油為主的境況還將延續(xù)。而新能源轉(zhuǎn)型的成敗，是汽車行業(yè)的一次突變，在更大的意義上意味著“推倒重來”。46800能不能成為未來五到十年動(dòng)力電池的主流，現(xiàn)在還是未知數(shù)，需要做好心理準(zhǔn)備。