自2020年特斯拉電池日推出4680大圓柱電池以來,這款被寄予“降本增效”厚望的電池產品,歷經數年技術攻堅終于迎來量產進程的加速期。不同于小圓柱電池的漸進式升級,4680電池憑借“大尺寸+全極耳+干法電極”的組合創新,不僅重構了電池生產邏輯,更將深刻影響車企的車型規劃。結合當前供應鏈進展來看,除了特斯拉Cybertruck(參數丨圖片)和新Model Y,寶馬多款全球車型已明確搭載計劃,同樣是圓柱電池,但寶馬與特斯拉在電池策略上存在明顯差異。這場圍繞4680電池的產業變革,正從技術概念走向市場落地。
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4680電池的量產提速,核心得益于供應鏈關鍵環節的技術突破與產能落地。從產業鏈核心環節來看,正極材料、電芯制造、設備配套三大領域的進展最為關鍵:
在正極材料端,高鎳正極的規模化供應成為核心支撐。盡管特斯拉與韓國供應商L&F的高鎳正極供應合同金額從29億美元驟縮至7386美元,暴露出早期產能規劃與市場需求的錯配,但這并不代表技術路線的轉向,反而推動供應鏈向更精準的產能匹配調整。國內企業如容百科技、當升科技的9系高鎳正極材料已實現量產,為4680電池提供了多元化供應選擇。
電芯制造端呈現“特斯拉自研+第三方配套”雙軌并行。特斯拉德州超級工廠已實現全干法電極工藝的全面投產,4680電池良品率突破90%,每分鐘可產出200顆電芯,年產能預計突破50GWh,基本滿足50萬輛Cybertruck的生產需求。第三方供應商中,遠景動力無錫江陰超級工廠的46系大圓柱電池已下線并批量運往美國,專項供應寶馬全球電動平臺;松下、寧德時代也分別針對北美、中國市場布局4680電池產能,其中寧德時代的磷酸鐵鋰版4680電池將供應特斯拉中國市場車型。
設備配套端,激光焊接、干法電極設備的成熟解決了量產瓶頸。4680電池的全極耳設計對激光焊接精度要求極高,國內設備廠商先導智能已開發出專用激光模切機,解決了焊穿、虛焊等行業痛點;干法電極設備則突破了干粉混合均勻性和極片附著力難題,為特斯拉干法工藝量產提供了設備支撐。
從量產節奏來看,當前已進入“小批量量產向規模化量產過渡”的關鍵階段:特斯拉德州工廠4條產線滿負荷運行,2025年下半年將新增4條產線,總產能有望達100GWh;遠景動力河北滄州工廠專為寶馬配套的產線將于2025年下半年量產,年產能規劃適配寶馬全球車型交付需求。
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除了已明確的特斯拉Cybertruck和新Model Y,寶馬是當前最明確的4680系電池搭載品牌,其全球車型矩陣的搭載計劃已進入落地階段,同時行業內也存在多家潛在跟進者。
寶馬已明確將46系大圓柱電池作為第六代eDrive電驅系統的核心動力配置,將更值得關注的是,寶馬計劃在2025年亮相的全球首款新世代車型,以及2026年起量產的國產新世代車型,將全面搭載46系大圓柱電池。該系列車型基于全新電動平臺打造,電池兼容性更強,可充分發揮46系電池在能量密度和成本控制上的優勢,后續還將延伸至純電M系列高性能車型,形成從家用到性能的全場景覆蓋。
從行業趨勢來看,4680大圓柱電池的技術優勢已吸引眾多自主與合資品牌押注,其中比亞迪、沃爾沃的布局已進入實質性階段,同時部分新勢力與合資品牌也在加速技術儲備,形成了“頭部跟進+梯隊布局”的競爭態勢。
比亞迪磷酸鐵鋰路線差異化突破,王朝高端車型優先搭載 作為國內動力電池與整車雙龍頭,比亞迪已實現磷酸鐵鋰版4680圓柱電池的量產,走出了與特斯拉高鎳三元路線不同的差異化路徑。該路線依托磷酸鐵鋰材料的成本與安全優勢,配合4680的結構創新,可實現“低成本+長循環”的核心競爭力。從車型規劃來看,比亞迪計劃將其應用于部分車型。
沃爾沃:旗艦車型先行,綁定安全標簽深化布局 沃爾沃將4680電池視為強化“安全+能效”品牌標簽的重要載體,其布局聚焦于高端旗艦車型。
新勢力與合資品牌的技術儲備 除了上述兩家已進入實質性階段的企業,多家品牌也在加速4680電池的技術儲備。新勢力方面,小鵬、蔚來均已成立大圓柱電池專項研發團隊,其中小鵬汽車已與億緯鋰能開展聯合研發。合資品牌方面,豐田也在低調推進大圓柱電池研發,后續可能應用于全新純電平臺車型。這些品牌的布局雖暫未進入量產階段,但已形成明確的技術路線規劃,有望在2026-2027年形成規模化搭載熱潮。
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4680電池對車型性能的提升并非單一維度,而是通過材料創新與結構優化實現的全方位升級,具體表現可總結為“續航更長、補能更快、安全更優”三大核心優勢,且有明確數據支撐:
續航能力方面,得益于高鎳正極與摻硅負極的材料組合,46系電池單體能量密度最高可達310Wh/kg,搭配無模組(CTC)架構后,電池包體積能量密度提升18%。特斯拉新Model Y長續航版更是憑借4680電池實現WLTP續航800公里,較現款提升約200公里。
快充效率上,全極耳設計將電池內阻降低10倍,配合800V高壓平臺,實現了快充能力的質的飛躍。遠景動力為寶馬供應的46系電池支持6C及更高倍率快充,可實現10分鐘內從10%充至80%,補能效率接近燃油車加油速度;特斯拉4680電池雖快充倍率稍低(4C),但也能實現15分鐘充至80%,徹底解決電動車的補能焦慮。
安全性能上,大圓柱結構的先天優勢與主動設計優化形成雙重保障。4680電池單體產熱更低,疊加熱電分離與定向泄壓設計,可有效減小電芯間熱失控蔓延風險,熱失控釋放能量僅為方殼電池的1/4;特斯拉還通過頂部與側面雙水冷散熱系統,將電芯溫差控制在±2℃以內,進一步降低了極端工況下的安全隱患。
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4680電池的量產加速,不僅是電池技術的迭代,更將拉動上游材料、中游制造、下游設備的全產業鏈升級,形成千億級的市場增量:
上游材料端,高鎳正極與硅基負極成為核心增量領域。4680電池對正極鎳含量的要求提升至91%以上,帶動9系高鎳材料需求激增,容百科技、當升科技等企業將直接受益;負極方面,摻硅比例的提升推動硅碳負極材料的規模化應用,璞泰來、中科電氣等企業的產能布局將迎來兌現期。
中游制造端,大圓柱電池的生產設備迎來更新潮。激光焊接設備、干法電極設備、電芯卷繞設備的需求大幅增長,先導智能、贏合科技等設備廠商已憑借技術先發優勢搶占市場份額;同時,電池結構件企業也需適配大尺寸電芯的需求,開發更高強度的殼體與蓋板產品。
下游整車端,CTC架構的普及將推動車企與電池企業的深度綁定。4680電池的大尺寸設計更適配CTC技術,需要車企在車型研發階段就與電池廠商協同優化車身結構,這將進一步強化特斯拉、寶馬等頭部企業與核心電池供應商的合作粘性,形成“電池-車型-供應鏈”的協同創新生態。
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汽車網評:
總體來看,4680電池的量產加速已進入不可逆的行業趨勢,寶馬等核心車企的車型搭載計劃將成為重要推手。對于消費者而言,這意味著更高性能、更低成本的電動車型即將密集上市;對于產業鏈而言,這場圍繞大圓柱電池的技術革命,將重塑行業競爭格局,催生新的產業機會。
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