4680电池对于动力电池行业会产生哪些机遇与挑战？

宝马集团宣布，将从2025年起率先在“新世代”车型中使用圆柱电芯。宝马集团称，为了满足“新世代”车型对电芯的需求，已向宁德时代和亿纬锂能两家合作伙伴授予了价值超过百亿欧元的电芯生产需求合同。

此前马斯克在电池日发布4680电池概念时提出计划，4680电池产量在2022年达到一年100GWh。与此同时众多A股公司纷纷宣布已有或者即将布局4680电池行业。

那么4680电池能否引发新能源汽车行业的换电池潮？4680电池对动力电池产业链会造成什么影响？4680电池又有什么投资机会和风险？

为解答投资者对4680电池的诸多疑问，妙投邀请到某动力电池上市公司工程师，为投资者答疑解惑。

核心看点：

1. 特斯拉目前4680电池产线处于试投产阶段，需要敲定量产的一致性标准。

2. 4680电池在材料和工艺上还存在急需解决的技术难点，4680电池的良品率是特斯拉目前面临的最大问题。

3. 4680电池目前的一致性较差，无法实现设计的能量密度，良品率低导致成本也不占优势。

4. 4680电池不兼容目前的主流电池生产线，且4680电池需要使用方形电池的制造技术制造成大圆柱电池，产能爬坡苦难。

5. 4680产业链中的硅基负极和碳纳米管具备一定的确定性。
   

4680电池目前的产能如何？

在2022年2月的时候，实际建成了生产线，而且生产线出现4680产品下线的企业只有特斯拉和松下，特斯拉2022年2月底应该是生产了200万块良品4680电池，松下的产量不是很了解，但是也对外宣称实现了量产。其他动力电池企业还大多停留在产线建设和试点的阶段，产量还谈不上。特斯拉和松下虽然宣称量产，其实就是一个大规模试点，装机的4680电池远远没有达到设计性能。

到2022年8月，特斯拉4680的良率依旧不是很乐观，特斯拉现在应该正在准备敲定4680电池的一致性标准，产量不会很高。

其他新能源车企是否也会跟随特斯拉使用4680电池？

车企应该会有不同的选择，针对自身的技术、供应链和市场定位，不会全部都是用4680电池，各大电池厂预计量产的时间都在2023年前后，但预计到2025年之前都是各种类型的电池并存，虽然看起来4680电池在同体积下同时做到里程提升和成本下降，但对新能源车的底盘和重心都会产生影响，车企重新设计新能源平台是需要时间。

即使是现在的2170电池也不是所有的车企都在用，像比亚迪就有自己的判断，别人用2170三元锂，比亚迪自己开发了磷酸铁锂刀片电池，性能也并不差多少。现在动力电池技术多点开花，特斯拉车卖的好，但并不代表特斯拉的选择一定对，各家都有自己的判断。

车企规划的更改并非一朝一夕的事，即使4680电池顺利推出且使用效果良好，其他车企或许将跟进圆柱电池，那到时候4680的产能又不一定够，毕竟2170的生产线是无法通过短时间的改装从而生产4680的，所以短时间主要也就是特斯拉使用4680。

4680电池是否存在技术难点？

现在说的4680电池相较2170最大的改变就是负极材料的变化和生产工艺的变化，这两部分就是目前最大的技术难点。硅基负极的问题在于硅这种材料导电性不好，需要在硅基负极中添加石墨或者碳纳米管，从而增加它的导电性。

但是目前因为硅基负极材料处于发展的初期阶段，而且制备方式较为复杂，行业内还未形成标准化制备方法，电力电池企业恐怕以后需要长时间的摸索，也有可能会有宁德时代等这些龙头推动行业标准化的建立。

另一个技术难点在于4680的生产工艺与2170有很大不同，4680电池的技术思路类似于方形电池，但物理结构是圆形，所以工艺思路也要转换为圆形，技术思路与工艺思路本质上是不互通的，这就导致4680制造工艺既不能基于现有方形，也不能基于现有2170，需要整个产业从零做起。

特斯拉生产的4680电池去年用了一年的时间才把良品率从20%提升到70%多不到80%，80%的良品率是远远达不到传统制造业量产标准的，80%的良品率不代表80%的良品电池能直接使用，良品率低只是生产工艺不成熟的一个统计学表现，实际体现在电池的一致性差，看起来下线的良品4680电池都一样，但是这些电池的电压、电流、电阻和耐用性都参差不齐，是无法大规模上车使用的。

像宝马之前也要做4680电池，但他的良品率离特斯拉还很远，任何做4680电池的企业都需要跨过这一关。生产工艺是4680电池最大的技术难点。

4680电池量产对目前的动力电池上游会造成什么影响？

4680电池目前因为还没量产，即使量产了产量也不会太高，所以现在对传统动力电池上游的影响还很小。假如未来4680电池能克服自身的问题，在新能源汽车大规模使用，那动力电池行业包括上游的竞争格局会有很大的变化。

因为4680电池包括相应的正负极、电解液这些材料的生产都产生了很大的变化，技术难度再也不是简简单单的研发就能搞定的了，预计会有一批技术和资金不到位的上游企业被兼并或者倒闭。上游包括锂电池企业的市场集中度扩大。另外像硅基负极的应用也导致动力电池上游出现一些新玩家，其中技术实力较强的会有不错的增长空间。

动力电池产业链未来会越来越专业化，行业会逐渐发展为企业专精某个环节，行业分工越来越明显，龙头们想做垂直一体化的难度会越来越大。另外亿纬锂能在4680电池的技术储备很丰厚，极有可能取代宁德时代的市场地位，但前提是4680的发展没有出现意外。

4680电池量产初期是否会有较高的溢价机会？

4680应用初期溢价是一定的，量产后的4680电池要是在技术指标上真的像现在说的这么强，那到时候高端车采用4680电池就是个必然的结果，届时供小于求，而且4680电池发展初期一定是个非标品，各家的4680电池互不通用，各家的化学方案也会有不同，溢价是必然的。

4680电池产业链哪部分的投资确定性更强？

硅基负极和碳纳米管具备一定的确定性，传统2170电池负极也会添加硅材料但是比较低，大概是5%，4680电池如果采用硅基负极，硅的使用量会翻倍，但是4680电池不是和硅基负极绑定的，只不过4680电池最适合使用硅基负极，也可能会有其他更好的材料取代碳硅负极，目前所说的确定是基于目前的技术现状。

PVDF也具备一定确定性，4680电池中PVDF的用量是2170的两倍，而且现在PVDF是供不应求的，市场的缺口很大。

综合来看，电解液的确定性是最强的，但确定性只存在于能生产高性能电解液的企业，4680电池的尺寸大了对导电性和导热性都会产生负面影响，而且4680电池的功率也提高了，综合起来就导致4680电池要求电解液具备更强的高温性能保持能力，更高的放电性能，低端电解液产能势必淘汰。

如果4680电池采用碳硅负极，电解液中锂盐的用量还会提升，具备很强电解液技术储备的公司未来是很客观的。最重要的是电解液不像碳硅负极这种还存在不确定性因素，无论4680电池具体采用哪种正负极还是生产工艺，其对高性能电解液的需求是板上钉钉的。

4680电池产业链中有哪些影响确定性的风险？

4680最大的风险还是良品率和一致性不达标，车企不可能将功率、电压、稳定性各不相同的电池装到新能源汽车上，电池输出性能不稳定对整车包括驾驶员的安全都有很大的隐患。

特斯拉为什么推4680电池的原因就是降本增效，20%不合格产品的成本压到80%的良品上那还哪来的降本，生产工艺的提升还是相对缓慢的，生产线的每个环节都需要用试产摸索，生产线操作人员的经验也需要积累。

另外一个就是技术路线迭代的风险，按4680现在的良率和生产线建设情况，良率达标后的大规模量产至少需要1年的时间，之间的这段时间有太多的不确定性因素了，像日韩的固态电池进展也很快，目前应该是马上就要突破最后的技术限制了，另外有些企业的锂金属电池开发进度已经到给车企提供C样品了，性能和成本肯定是达到了车企的要求，量产上车只是时间问题。