前幾日，海外媒體傳出消息，特斯拉在美國得州的超級工廠正式投産了全新的Model Y。新車用上了最新的壓鑄一體化車身，而且已經用上了全新結構的電池組技術，也就是特斯拉在2020年電池日首次釋出，去年在德國超級工廠開放日展示的4680電池。
當然，這條消息并沒有得到特斯拉官方的證明，但也未必不是真的。因為特斯拉的新技術一向都是這樣先用，後續再逐漸披露，這種做法令粉絲和對手都很頭疼。
這裡功夫汽車也不與大家探究這條消息的真實性了，因為短時間内不會有答案。倒是特斯拉的這種新型電池，它是怎麼來的，它又會怎樣改變行業的現狀，可以與大家一起聊聊。
傳說中的4680電池，居然是模拟出來的？
在聊4680電池之前，首先和大家說一說電池的種類。基本上目前的動力電池封裝方式主要有三種，那就是方形電池、圓柱電池以及軟包電池。
至于三者的占比嘛，2021前三季度方形電池裝機量約為69.47GWh，圓柱電池和軟包動力電池裝機量則分别為6.63GWh和6.33GWh。可以看出來，方形電池是絕對主流，後兩者單獨算的話，連它的十分之一都不到，這主要由它們不同的特性決定的。
方形電池的優勢非常明顯，首先從工藝上講它既能卷繞又能疊片，加工起來更加友善。其次方形電池的結構非常簡單，更容易實作定制化生産。早期的電動車很多都是“油改電”，給出的電池空間都是五花八門的，方形電池更容易“塞”進去。而且方形電池做成電池包是最友善的，可以将電芯盡可能做大，進而最大限度節省空間提升能量密度。
是以在早期，大多數廠家已經預設動力電池就應該是方形的，幾乎沒有其他的選項，直到特斯拉搭載圓柱電池。
圓柱電池大家非常熟悉，在生活中更是随處可見。實際上特斯拉的圓柱電池，與我們日常生活中用的充電電池并沒有太大的差異，它最早就是選用的松下18650充電電池。“18”代表直徑18mm，65代表高度65mm，0則代表圓柱。
相比方形電池，圓柱電池的優缺點非常明顯。它最核心的缺點是阻抗大，這讓它工作時發熱更大，能量損失更多。而且也讓它的體積嚴重受限，因為體積越大阻抗越大，特斯拉不得不在一輛車上裝幾千節圓柱電池。但它的優點也非常明顯，最大的優勢就是“入殼比”高，方形電池的“入殼比”隻有90%左右，因為必須在各個方向預留一定的空間讓它受熱膨脹。而圓柱電池因為受力更加均勻分散，入殼比能達到98%以上，這讓它可以實作更高的能量密度。
是以盡管特斯拉“傻傻地”裝了幾千節電池，并且搭載了一套超複雜的BMS電池管理系統，它依然是首家突破500km續航的車企。
但由于電池管理的難度太高，這條路線基本隻有特斯拉一家在走，并且走的非常艱辛。花了這麼多年時間，特斯拉的電池也隻從1865發展到了2170，因為增大體積帶來的阻抗上升太緻命。
至于4860，特斯拉推出的時候業内狠狠震動了一把，大家紛紛打聽特斯拉是怎麼做出來的。最後特斯拉内部給出的答案是，4860這個尺寸是他們用軟體模拟出來的，認為是接近圓柱電池極限的尺寸。這種做法真的是充滿了理科生式的浪漫，沒想到如今真的接近量産了，這一點不服不行。
4680将掀起電池革命？
當然，在很多人看來，從1865到4680，隻是将5号電池變成了2号電池，這也算不上什麼黑科技呀，為何業内這麼追捧，容功夫汽車給大家解釋一下就知道了。
首先我們做一下計算，假設電池是完美的圓柱體（當然實際上并沒有那麼完美），它的體積計算公式應該是V=π*r * h。從2170到4680，它的半徑和高度都有增加，體積增長了近5倍。這就意味着這種新型電池在成組時，電池之間的連接配接材料與控制系統會大幅減少，體積使用率也會進一步增加。
而且随着電芯本體直徑的增大，它們排布時的縫隙也會增大，對于電芯側面的散熱管路布置也更有優勢。除此之外，4680電芯的輸出上限也更強，理論上可以打造出更快、更有樂趣的車輛。
當然，随着體積的增大，電池阻抗也同步增大，這一點通過單純的電池配方優化無法解決，特斯拉的解決方式是采用創新性的“無極耳”設計。
極耳是從正負極集流體中引出了的金屬導電體，電流正是通過極耳才能與電池外部連接配接。但是過于細長的極耳不利于電流傳導，如果電流過大，就會出現發熱，能量損失增大，而且會影響安全性能。
特斯拉的4680電池，去掉了原有的極耳，選擇了在集流體末端留白未塗覆正/負極材料。簡單來說不是沒有極耳了，而是整個一端面都變成了極耳，這種設計大幅降低了電池的阻抗，解決了圓柱電池的發熱問題。
4680電池的出現，對于特斯拉來說是革命性的。首先是體積使用率提高了，“幹掉”了大量輔材之後，它不僅能夠在機關體積放入更大容量的電池，而且重量也有所減輕。根據特斯拉的官方說法，它的續航增益是16%，也就是說原本能跑545km的Model Y後驅版，更新4680電池後續航能達到632km，這個提升還是相當可觀的。
最關鍵的還有生産環節方面的優化，繁瑣的極耳裝配被特斯拉簡化成了雷射切割。而且體積增大之後，原本要生産3000節電池，現在隻需要生産500多節。據特斯拉估計，一條全新生産線的産能能夠提升到以往的7倍，并且成本還會降低14%。
以動力電池占整個電動車成本30%計算，Model Y的成本會降低4%以上。也就是說，Model Y将會有1.2萬左右的降價空間。續航達到630km+，價格還進一步降1萬多，這在目前市場上，幾乎沒有對手。或者說本來30萬級别的Model Y就已經不太有對手了，如今優勢隻會更大。
另外别忘了，特斯拉已經“預告”了一款新車Model Q，價格折合人民币隻要16萬左右。如果它也搭載4680電池，将會國産車有非常大的威脅。
功夫拍案
當然，4680這個尺寸其實是特斯拉用軟體模拟出來的，實在很難相信這就是唯一的解法。但它這種不斷創新解決困難的精神，非常值得國内企業的學習。其實科技就是這樣，由一個又一個的小突破，最終聚沙成塔改變我們的生活。
比亞迪和甯德時代新一代的電池也都已經在醞釀中，它們究竟會如何接特斯拉的招，讓我們拭目以待。