松下4680电池如实现量产，是否意味着电动汽车真正进入了革命期？ 第1页

事实上写这一篇文章，完全是因为一片回答里，特斯拉粉丝和比亚迪粉丝的巨大争议。这里详细的写一下两种电池的对比，以及整个新能源汽车相关的一些问题。

首先是电池一些基础知识，今天的锂电池，一般包括，正极材料，负极材料，电解质，隔膜，和包装，

正极材料，常见的包括磷酸铁锂和三元锂电池，三元又分为镍钴铝，镍钴锰两种类型。镍钴锰下面，又分为，NCM532,NCM622,NCM811,这是主流的分类，其他的，还有锰酸锂，钛酸锂，磷酸铁锰锂（磷酸铁锂的变种），硫（锂硫电池，基本还在实验室），镍钴锰铝（即将大规模工业化），富锂锰基（容量比三元更高，循环寿命上不去，实验室研究多年）等等，

负极材料，主要是石墨，包括天然石墨，人造石墨，其他的，包括软碳，硬碳，等，不是主流。

电解质，主要分，液态电解质，固态电解质，液态电解质，

其他是隔膜，铜箔，等等，

因为长期以来，负极材料基本是石墨，电解质，隔膜变化不大，所以正极材料，决定了电池的容量。电池分类也基本是按照正极材料的区别来划分，

这里先讲一下大环境，就是资源量。全世界探明的锂矿，非常丰富，

世界上大部分的锂，都在这个地方，就是南美洲的锂三角。根据USGS美国地质调查局，截至2020年，全球锂探明储量已经8600万吨，其中百分之60左右都在锂三角。其中玻利维亚2100万吨，阿根廷1900万吨，智利1000万吨。这是已经探明的储量，其他的，主要是中国，美国，澳大利亚，一家都有500到800万吨，当然是美国的报告，中国自己的报告有点差别，但是总体看，锂矿全球储量随着继续探矿，上亿吨非常有可能。

镍和钴的储量，镍是铜和铁的伴生矿，镍的探明储量上亿吨，钴很麻烦，钴的探明储量只有700万吨，镍其实很常见，日常所见，不锈钢就是铁和镍的合金，当然还有其他的元素。

钴700万吨，其中百分之70都在刚果金，不像很多人想的那样，越穷的国家会着急的卖矿挣钱，其实很穷的国家，供应风险很大，比如锂，主要的供应是智利和澳大利亚，（智利人均GDP 1.6万美金，澳大利亚6万美金），富国，经济来源广泛，穷国可能就指望这点矿了。内部政治斗争很强，利益分配很麻烦，动辄政变，坐拥乌尤尼世界第一锂盐湖的玻利维亚就因为锂矿如何开采，利益如何分配，脑的换了总统！

一辆典型的三元电池汽车，这里的假设参考MODEL3 ，需要30公斤的镍（也许是35公斤，不重要，镍很多），6公斤的锂，6公斤的钴，

考虑锂和镍的储量都是上亿吨，700万吨钴，大概能满足10亿辆汽车的需求，这里说明，我们假设的是一辆车大概带60度电的情况，

这里就看出钴的风险，因为按照发达国家的情况1000人平均600辆车（参考西欧，美洲更高）。全球80亿人大概需要50亿辆车，虽然现在全球的汽车保有量大概是20亿左右，但是没任何条件能阻止广大发展中国家的进步，凭啥说非洲黑叔叔将来开不上汽车？

以上都是陆地上的矿，一个出路是大洋里的富钴结壳，很多人应该听说过锰结核，这里不详细写钴结壳的事情，我会在另一篇文章里写，简单说大洋里，有上百亿吨的镍和钴。寻找合适的开采方法应该能永保电池材料供应，（我一直认为这个活很适合马斯克干，但是他没干）。钴的供应风险，

以上是材料供应的问题，电池市场到了今天，动力电池，真正大规模的，就剩下两种，磷酸铁锂和三元电池，磷酸铁锂路线的坚持，不仅仅是因为便宜的问题，而是从材料战略上看，如果没有颠覆性的技术进步，那么磷酸铁锂估计要用到这个世纪末。除非找到便宜实用的方法从太平洋捞钴土豆。

下面先说刀片电池，比亚迪的刀片电池，本质是磷酸铁锂电池的包装形式革新，直观的理解是把电池做的很大，内在的原因是改善了电池的散热，因为钢壳的应用，增加了电池的强度，这对电池封装成电池包非常重要的意义，因为磷酸铁锂电池，比能量是170WH/kg, 说更简单就是100公斤的电池有17度电，因为刀片电池的优秀设计，封装成电池包后，比能量还有140WH/kg,到这里，如果你知道比如汉，等等比亚迪的车多少度电。电池包多重了。当然还有很重要的差别是，磷酸铁锂耐高温，磷酸铁锂大概可以600度的高温下不起火，所以比亚迪的电池可以过穿刺试验，甚至用大卡车压。安全性还是非常强的。

这里接着写4680大圆柱，特斯拉的电池，主要是从18650，到2170，到4680，三代。直观的感觉就是越来越大，越来越粗，越来越长。它更粗了也更强了！

特斯拉4680电池，应该是镍钴铝电池的改进，上两代电池，特斯拉的电池技术一直是松下提供，当然特斯拉自己没说正极材料好像，但是镍钴铝的可能性非常大，相对2170的改进，主要是无极耳，电池极耳这个如下图，

这个图可能不确切（我网上随便找的），但是能说明问题，电池内部其实是一层层卷的，这个改进，最大的好处是减少了电池的内阻，电阻小了，充放电速度更快了。上过初中的人都知道，电流平方乘电阻等于做功那个事情，很简单的道理，

其次，一个改进是负极的石墨里掺了硅，硅的比容量是石墨的十倍 石墨360，硅4680.我这里不写单位，避免很多人理解困难，所以只要掺一点点硅，就能提高电池的容量，但是这里要主要的是，这个提高只是负极材料的提高，整个电池，提高没那么多，其次，这个技术对磷酸铁锂和三元电池是一样的。三元电池能用硅负极，磷酸铁锂也能用。前面写到比亚迪刀片的比能量是170WH/KG，但是国内同行国轩高科，已经做出了210WH/KG 的电池。很快应该在比亚迪二代刀片电池里看到掺硅的负极。做出更强的刀片电池。

4680电池的另一个改进是掺杂了碳纳米管导电剂，因为石墨导电性差，掺杂了碳纳米管后支持6C充放电，这里还不确切，掺杂碳纳米管，石墨烯，提高导电性，行业里都是清楚的，主要是价格问题，石墨一吨是4万到14万，石墨烯，碳纳米，一克 几百块，价格比石墨贵上千倍，这里石墨烯还指的是多层石墨烯，碳纳米管类似，还不是那种半导体行业研究的顶级产品。所以这个路子是不是能降下来成本，还是不看广告看疗效，要等实际拿货出来在说。

发布会的数据是提高了5倍的容量，这里要更正，好多自媒体写的是提高了5倍的能量密度，这是错误的，是说一根4680等于5根2170的电量，道理很简单，正负极材料没本质变换，咋可能提高这么多，具体的是说提高了百分之16，减少了百分之14的成本？

减少成本的这方面，道理很简单，现代工业都是流水线，原来一次造一根，现在造一根顶五根，当然提高了效率，减低了成本，当然这都是在正负极材料不变价的基础上的。

看到最近，镍和钴，动不动价格翻倍的情况，这个减价效果到底如何，还要另说。至于锂涨价，因为三元和磷酸铁锂用锂差不多，两种电池受到的影响情况是一样的，

在2020年的时候，三元电池的成本大概是800块钱一度电，铁锂的成本是600块一度电，但是很多特斯拉的粉丝看到特斯拉的工艺改进，但是从小的铁锂改进成大刀片其实也是工艺改进，降低电池成本每个大厂都在努力，特斯拉报道自己下降了百分之16.你知道宁德时代，比亚迪的成本下降了多少吗？反正，比亚迪的刀片，宁德时代的方形电池，单体容量，比4680还是要大一些的。。具体的成本情况就不细谈了，

行业里普遍预计，到2025年，铁锂的成本可以下降到400元一度，三元的成本可以下降到500元一度电，所以估计十年内，三元要在成本上跌破铁锂的成本，还是不太可能的，特别是考虑到镍和钴价格的巨大波动，这也就是特斯拉大量从宁德时代采购铁锂电池的原因。

其实国内这方面是有历史的，比如前几年有大量的补贴，一辆车从15年开始能补贴10万左右，然后按照每年退坡百分之20，补贴好几年，一个重要的补贴条件就是系统的能量密度，密度越高，补贴钱越多，所以大家都用三元电池，现在补贴几近于无，车企就又切换会铁锂了。虽然安全性的问题，讨论颇多，可以说工艺成熟的三元电池和铁锂电池，都是比较安全的，铁锂电池相对更安全些。主要是一度电差200块左右，60到70度电成，成本在整车上差距应该是8000到13000左右。

关于LG 的镍钴锰铝。镍含量提高了百分之90，好像确切点是NI 89.可以认为是镍钴铝和镍钴锰两种材料的优势互补。很厉害的是，提高了容量。并且循环寿命还能保证2500次左右，甚至耐高温性能还提高了十几度，论文里说的厉害，就是从220度提高到230,240，评论区讨论的的我直接贴吧。算是电池圈一些坑聊一下，当八卦。

关于特斯拉的4680成组效率，这里简单说，MODEL3 电池包的系统能量密度，只有167WH/kg,如果在这个基础上，提高了百分之16的话，也就190WH/kg，这个水平比过去大部分的高，但是和最新的方形比，还落后，宁德时代最新811方形电池是216WH/KG，虽然没装车，但是官方主页就这么写的，特斯拉一番努力，可能还没赶上宁德时代811CTP的能量密度。

9系电池当然比8系电池好一些，但是不像8系比5系6系改进影响那么大，估计全电池容量提高百分之十左右，但是现在情况变了。一方面是8系电池足够优秀。宁德时代官方主页，单体没写，电池包比能量，最高都能做到216了。所以也不着急，另一方面，现在随着电池规模化和工业化迅速发展，正负极材料，隔膜，等等这些都是一样就有上游几家十几家上市公司供应，电池商自己也是在采购正负极材料。大规模的工业化，9系还是有一定的风险。尽管实验室指标很优越，但是LG向来激进。当年就用软包，让通用召回了几十万辆车，估计宁德时代，国内这些巨头都会先观望一波。看看9系到底能降低多少成本，必定产业链，上下游都要改。稳重为先。包括前一段时间，811电池经常起火，行业811暂缓，上单晶高压532，踩雷多了。都稳重了吧。