网上关于特斯拉 4680 电池的消息总会阶段性会出现一次小高潮，每一次都会让持币待购的特斯拉用户默念一句：要不再等等看。

2 月 13 日，马斯克在推特称：

Model S Plaid 电池包的工程研发过程很艰难，而新一代 Model Y 的结构电池包将会是下一个级别的产品。

这句话有两层意思：一，4680 版的 CTC 底盘，将引领下一个时代的底盘设计；二，基于 4680 电池打造的 CTC 底盘，短期生产交付恐怕很难。

特斯拉在整车工程方面有很多创新，为什么「4680 电池 + CTC 底盘」绝对会是对行业影响比较深远的之一呢？

下面展开来聊聊。

01

92% 的良品率，够快

在聊 4680 电池之前，介绍一下 4680 的概念：这是特斯拉研发的一款以直径 46 mm、高 80 mm 尺寸命名的圆柱电芯。

在正负极材料方面，国内外 4680 没有太大的差异，主要以「高镍 + 石墨」、「高镍 + 硅碳/硅氧」为主，这也是当前行业内其他形状电芯的策略。

所以，你依然可以简单把 4680 理解为大个的圆柱三元电池。

TMC 网站流传出一份今年特斯拉加州 Fremont 工厂 1 月 22 号生产的 4680 电池良品率统计图。

图中显示：

• 4680 电池良品率平均达到了 92%，共计 6249 个电芯，在所统计的 14 台机器中，良品率最高的达到了 97%，最低的为 79%。
• 212 号良品率为 18%，用于测试或员工培训的产线。

这个提升速度其实非常快，按照特斯拉的数据，4680 初期试生产的良品率只有约 21%，到了去年 11 月这个数据是 80% - 90%，目前流传的是已经达到 92%。

根据相关专家透露，目前各家 4680 电池的良品率为，松下、LG：80 - 90%；宁德时代：80% 左右；其他维持在 70% 左右甚至更低，而在今年 6 月份之前，整体会达到 90% 以上。

从规模量产的经济性来看，整体公司良品率超 90%，特斯拉自产和主要供应商要达到 95% 是最好的出货时机。

按照这个节奏来看， 第一批海外版 4680 的 Model Y 大概率会在 Q2，最晚 Q3 左右推出，国内要看配套企业的装配良品率，按照目前 80% 计算，预计 Q4 晚的话 2023 Q1 。

目前市场对于 4680 电池的欢呼，主要还是集中在「提升续航和降低成本」这两个角度，而且消费者的兴奋度甚至超过企业。

特斯拉在 4680 电池创新层面， 通过独特的电芯设计、自研的电芯、生产工艺、硅负极材料、高镍的正极材料和底盘集成化设计等方面实现了多环节的综合创新 ，从而实现能量密度大幅提升，续航里程大幅提升，单位成本及投资额大幅下降。

以下是特斯拉电池日公布的数据：

• 特斯拉有信心通过 4680  将综合续航里程提升 54% ，这其中电芯设计占 16%、负极材料 20%、正极材料 4%、电芯底盘集成占 14%。
• 单位成本下降 56% ，电芯设计占 14%、电芯工厂占 18%、负极材料 5%、正极材料占 12%、电芯底盘集成占 7%。

如果按照设计目标，实现量产，这个成就确实非常大，对于特斯拉想做 3 万美金以下的整车有直接推动作用。

目前松下、LG、三星 SDI、SKI、宁德时代 ...... 其他公司均有 4680 的方案在推进，这些企业都不约而同的在系统化的研究大圆柱电芯的技术。随着特斯拉 4680 电芯量产的时间推进，我们能够明显感觉在全球动力电池电芯市场，圆柱方案开始走向繁荣。

02

电池标准的「混沌」的时代

相比于用户关心的「提升能量密度和降低成本」，还有一个角度值得思考，那就是： 4680 大圆柱方案带来的电芯标准化的意义 。

这里先说几个概念：

• 行业的共同目标：三元电池材料端往高镍低钴/无钴走；结构端往无模组方案走；
• 包含 4680 电池和 CTC 方案在内之前，在动力电池领域都是在做结构化创新，而非材料创新（材料顶多算升级）；
• 目前，特斯拉是圆柱电池方案为主；其他车企是方壳 + 海外主流车企的软包。

汽车产业是一个复杂的领域，涉及上百个上下游供应商，因此，终端厂商乐于推动将一些零部件标准化，在电动汽车时代，推动电芯标准化对于降低成本有直接效果。

但在早期，关于电芯标准化这件事上，各车企的电池方案没法统一是主要矛盾：

• 日产给出同端出极耳方形的大软包电芯；
• 特斯拉给出 1865 和 2170；
• 通用和福特是同端出极耳方形的大软包；
• 起亚和现代给出同端和两侧出极耳方形的两种软包电芯；
• 戴姆勒则是定制软包电芯；
• 大众各自在电芯的规格尺寸上都给出了自己的定义。

这也是电芯标准化失败的原因，各家都有标准最后就是都没有标准，而且车型不同需求也不同，电芯标准化就有困难。

车企想通过将电芯标准化，来实现规模量产和降低成本的路行不通。电芯走不通，那就往模组上面选择。

在推动标准化这件事上，大众确实有前瞻性和实力，这就是 355、390、590 标准模组的由来。

标准化模组的演进

模组标准化就相当于，车企给一个 Pack 盒子，里面怎么放电芯那就是电池企业的事了。

所谓 355 就是电池模组的长度 355 mm，后面的 390、590 都是如此。

大众的 355 模组也是使用最广的标准模组，在早期 e-Golf、Audi Q7 e-tron 上都有使用，其中 Audi Q7 e-tron 的这款模组在国内的影响较大，因为国内走的还是方壳路线，所以，当时国内也跟进了这款模组，所以 355 也是国内运用最多的模组平台。

随着产品形态的发展，355 的问题也逐渐出现，因为 355 是兼容 PHEV 和 EV 需求的模组，对长、宽限制太多。这就导致把模组横向放三个会有富余，放四个则放不下。

而 390 进一步把长度拉长一些，横向放置 3 个 390 模组，既可以提高空间利用率也可以保证安全。

通过 355 的演化，390 逐渐成为大众集团最主要的模组方案。

590 是大众到了 MEB 时代的产物，一方面大模组的需求也确实对于当前的设计更有实质性的帮助。在同样的宽度范围内，如果少一个模组，那么空间利用率就能提升，减少结构件，降低成本。

590 模组宽度上与 390 一样，通过压榨电池包横向的空间来增加能量。

至此，到了 590 模组的进化算是有了结果，在电池包的宽度方向上，355 和 390 代表了 3 个模组横放的方案，590 代表了两个模组横放的方案。

不管是 355、390、590 其本质是对电池模组方面的迭代，通过减少模组结构件，来对电池包空间的压榨，实现续航与性能的提升。

而到了 590 标准模组之后，很多人最熟悉的另外两个结构件优化方案来了，那就是 CTP 和刀片电池。

宁德时代当时推出 CTP 方案，比亚迪发布刀片电池，集成化大模组方案向前推进了一大步，至少产业端都注意到了搞不定材料依然可以死磕结构件。

在同时期，特斯拉基于 2170 打造的 Model 3 其实也已经是大模组方案了。从目前来看，CTP 通过结构创新，突破标准模组 355、390 和 590 的边界效果非常好，至少平衡成本和规模化之间的关系。

模组标准化带来了很多优势，一方面可以加快电池企业标准化，实现规模化供应；另一方面则是车企可以快速实现整车量产交付。

模组变化历程中的「电芯」

电芯根据封装方式的不同可以分很多种，主流的就是软包、方壳、圆柱。先说明的就是，理论上这三者对于电池厂商来说都能做，只不过因为出货量的大小，我们可以简单把它理解为，特斯拉主要是圆柱方案，松下、LG 供应；LG 给海外美系品牌主要供应软包，国内依然是方壳；宁德时代主要供应方壳给大众、通用、宝马。

软包在国内其实一直没有得到很好的发展，主要原因是，软包的单位比能做不了方壳那么高；软包的封装其实一直有难点容易有事故；大众和宝马选择宁德时代做供应商后加快了方壳在中国的产业化。

因此，在中国方壳一直是香饽饽，圆柱因为有特斯拉所有也是顶级存在，而软包特别是大模组方案推进加快之后，也加快了阶段性衰退。

正向开发

解释一下，为什么要说模组的变化和电芯。

模组标准化或者说 CTP 这样有模组的方案，其实在车企和电池企业之间埋下了一颗雷，这颗雷就是， 到底是追求电池包的集成，还是整车的集成？

这里又不得不说特斯拉，特斯拉是垂直整合的代表，算上第一代 Roadster 它一共有三次电池包技术的迭代。

• 2015 年之前：基于莲花汽车魔改的 E 平台，产品是 Roadster；
• 2015 - 2017 年：特斯拉第二代电池包技术 S 平台，产品是 Model S/X；
• 2017 年之后：特斯拉的第三代电池包技术 3 平台，产品则是 Model 3。

这里需要注意的是，特斯拉从第二代电池包技术开始，就已经是基于整车去正向开发了。

什么叫基于整车正向开发？

简单一句话：通过整车的工程需要，来开发满足产品的电池包。

注意这句话的核心是「整车工程需要」，此前「知化汽车」对特斯拉电池包设计解读过，提到：

从第二代电池包开始，特斯拉就已经在做集成设计了，到了第三代已经是高度集成。

这个集成不是电池包本身的，而是基于整车的集成，就像 OBC、DCDC、PDU 集成到电池包的 Penthouse 中，电池包的纵梁集成为整车的纵梁等。

基于这种更高维度的集成设计之后，未来很多整车上新方案必须以这种集成为基础。比如，去掉预充回路，Model 3 是没有预充电阻的，也没有预充继电器，而都是由 DCDC 来实现这部分功能。

如果不把 DCDC 集成到电池包内是无法完成这个功能集成的。

这就是上面说的，基于整车工程开发需要去做电池包的集成化开发，这要求特斯拉要至少规划未来 5 年内的功能和潜在需求。

基于这一点，我们就能看出特斯拉的专业性非常强。

而同时期的国内电池包开发方案是 CTP，也就是目前正在陆续落地的方案，从单体电池包维度讲，CTP 大模组集成化高、成本低带电量也有所提升，这对于电池公司来说降低成本了，对于整车来说可能有相反的作用。

国内的 CTP 和特斯拉相比，最大的差异在于，国内对于集成化的电池包的开发是由电池公司主导完成的，带来的弊端就是电池公司是以实现电芯和 Pack 的成本最大效率开发的，它势必会和整车匹配时出现出入，即使主机厂会优化但他依然不是基于整车自上而下开发的。

从这个层面来看：

• 特斯拉领先全球大概 2 - 3 年的时间；
• 电池包的集成一定是服务于整车的，而不是服务于电芯；
• 在整车层面集成可以去掉冗杂的功能，昂贵的零部件。

这就是为什么，4680 + CTC 方案会对行业有巨大影响的原因。

03

4680 + CTC 结构优化最优解

上面我们说，从标准模组到 CTP 大模组，这种由电池厂商为开发主体的模式，长期来看对车企非常不利，这样的话车企定义整车底盘的话语权会降低，这一点主机厂也能看见。

这就有了大众和沃尔沃这样的公司率先发布电池战略，不仅自产电池还要自研自产标准化电芯。

看到这， 有种返璞归真的感觉，大众一开始推进标准电芯失败，转了一大圈又回到了标准电芯身上，这也侧面反映了主机厂对于拿回电芯到底盘集成化主导开发权的急迫性 。

为什么 4680 是最优解？

因为大模组方案和下一代 CTC 方案，都对电芯本身提出了更高的要求，从封装方式来看，软包在动力电池发展的这个阶段不会有大作为，身下的只有壳体更为结实的大圆柱和大方壳了。

大众和沃尔沃对于下一代自产的标准电芯都是方壳方案，特斯拉当然还是圆柱的坚定支持者，而大方壳和大圆柱的选择方面，要从几个方面说：

一、方壳电池宁德时代一家独大，留给其他电池厂商的空间不大。

在全球排名前五的动力电池企业里，其实松下和 LG 比较特殊，依托特斯拉的出货和自身技术的优势，这两家在标准模组和大模组以及大圆柱电池之间的切换显得游刃有余。

宁德时代的方壳在 590 模组到 CTP 方案切换的阶段卡位很准，依托为大众和宝马以及国内蔚来这样企业的配套，卡住了包括 590 模组以及 CTP 电池包这个阶段的出货， 而大众未来自研的标准电芯也会「自产 + 外供」两条路走，外供部分宁德时代将拿下大部分。

在这个阶段， 三星 SDI 和 SKI 已经掉队，大圆柱目前是搭配下一代 CTC 技术最优的电芯之一，因此，大圆柱电芯等于把各个电池公司在标准化方面重新拉回了同一水平 。

二、高镍体系下大圆柱是否比方壳更好？

通过对几位电池领域专家我了解到，同样是高镍配比的话，方壳电芯的接触面积增加，在 CTC 结构下方壳的热管理会更难，热失控的机率会高一点。

三、4680 可以做成铁锂版。

对于所有电池厂商来说这都是机遇，上面我们说了截止到目前电芯、Pack 都还是结构上的创新，材料上只能叫升级优化，因此，未来车企可能在有限的成本优化后会广泛采用产品的高低配组合，高配三元大圆柱、低配铁锂大圆柱。

配合 CTC 方案，既能优化成本又能保证续航，但目前还不知道铁锂版大圆柱具体的经济效益如何。

以上三点可以看出的是，4680 电池和之前的 1865、2170 其实都有不同，除了电池形态以外， 最重要的是 4680 更像是标准模组时代的「 590 」 。

它更多是定义了 CTC 时代的标准大圆柱电芯应该做成什么样 。

写在最后

特斯拉的作用是为了告诉消费者、行业、电池公司，参考答案我已经交出来了，你们自己看着写 。

从大众发布的方壳版标准电芯以及沃尔沃自研的标准电芯来看，这些产品自用的几率会大于向外渗透，而从 LG、松下、宁德时代、SDI、SKI 等都在测试 4680 可以看出，4680 是一个行业认可的标准尺寸的电芯。

这是 4680 规模化应用的基础，根据韩国科技日报报道，宝马已经联合三星 SDI 开始研发和 4680 类似的大圆柱电芯，尺寸可能会在 2170 和 4680 之间。

现在的厂商更多是评估大圆柱电芯的生产工艺，一旦到特斯拉和 LG、松下等公司的量产版开始交付，这些公司随时可以向 4680 切换。

「4680 + CTC」带给行业的影响主要有两点：

• 这个阶段的电芯搭配无模组设计，实现的结构创新可能要沿用到固态电池或者其他材料级别创新的来临；
• 「4680 + CTC」把定义电芯、Pack 的主导权重新拿回了主机厂手中；
• 汽车厂商开始从整车集成化方面，向特斯拉靠拢了；
• 4680 大概率会影响到方壳电芯的部署。