比亚迪六棱柱电池是特斯拉4680电池的真正对手吗？

在我们的认知中，特斯拉作为一家技术发展相对极端的电动车公司，在一些技术方面总能做出惊人之举，比如它所使用的无极耳4680电池当然，在电池技术方面，作为全球发展最快，最领先的电动汽车，我们在这方面自然也不会落后太多

在之前的一份动力电池专利描述中，我们看到了比亚迪最新的棱形电池专利从专利图中我们可以看到，整个电池排列成蜂巢状，由多个六棱柱组成那么，这款电池和特斯拉的4680相比有什么特点呢这一期e会懂，那就说说吧

先说比亚迪最新的六棱柱电池。

首先，这款电池为什么要设计成六棱柱形状是为了区别于市面上常见的圆柱形电池而做出的样子吗其实并不是

大家应该都见过蜜蜂它们工作生活的蜂巢的形状就是我们经常看到的六边形

一般来说，蜂巢是由无数大小相同的洞组成的每个孔都是正六边形，并被其他孔包围两个洞之间只有一堵蜡墙为什么是正六边形首先我们知道，在所有的形状中，等边三角形是最坚固的结构，当两个立体的等边三角形左右排列时，就得到一个等边六边形，也就是蜂窝结构蜜蜂的身体基本上是圆柱形的，所以在洞里既没有多余的空间，也不拥挤

所以得出一个结论，六边形蜂巢组合不仅坚固，而且是最节省空间的方式之一。

蜂窝结构的优点也适用于运输或装饰用的纸板。

回到比亚迪的新电池，它最大的特点就是采用了蜂窝状的正六棱柱结构根据专利资料，整个壳体的高度为60—150mm，壳体的内切圆直径为15—60mm值得一提的是，专利中还提到:壳体的高度可以是90mm，壳体1的内切圆直径可以是40mm根据电池的命名规则，我们可以称这种电池为4090电池作为参考，特斯拉4680电池的高度为80mm，直径为46mm

那么，这种六棱柱4090电池相比特斯拉的4680电池能带来哪些优势呢先说这两种电池的应用场景

目前，经过技术的不断迭代发展，我公司的纯电动汽车除了电池材料的研发，以及电池组的优化结构设计外，在提高车辆续航能力方面也做了相应的技术开发因为整个电池组还包含电池管理系统，热管理系统，高低压电路等部件，它们的分布占据了电池系统的部分重量和内部空间，它们的分组效率为60%~70%！也就是说，你买了一套房，其中60%—70%只是你的使用面积，剩下的是公摊面积根据国内某企业的判断，单节电池能量密度超过300Wh/kg，受传统电池组分组方式的限制，电池系统层面的能量密度仍在160Wh/kg左右

因此，通过优化电池组的内部结构，扔掉或简化一些构造来扩大空间以容纳更多的电池，可以有效提高电池组的整体容量其中，特斯拉的CTC和比亚迪的CTB技术比较有代表性

特斯拉的CTC技术英文叫Cell To Chassis，中文翻译是电池底盘一体化特斯拉电池以交错的方式铺设在车身底盘内，其中电池的正极朝上放置，电池的串并联在正极端完成，电池之间设置蛇形管对电池侧面进行冷却也就是说，特斯拉直接将电池布置在底盘上，而电池仓的前后直接与车身的两个大铸件相连驾驶舱地板没了，改用电池盖，座椅直接装在电池盖上

比亚迪的CTB技术，即Cell To Body电池车身一体化技术，将所有电池集成在车身上，其电池盖替代了车内地板的一部分，与前后横梁形成扁平密封的完整车身，隔离乘客舱这样比亚迪就把电池系统和车身融为一体，电池本身的密封防水要求也能得到满足电池与成员舱之间的密封相对简单，风险可控

所以这两种电池技术最统一的特点就是电池完全铺设在车辆底盘上或者靠近底盘的位置上基本上它不仅承担着车载电池的容量，而且成为车身结构的一部分，所以对电芯的强度要求很高

那我们回到正题一个是特斯拉的4680圆柱形电池，一个是比亚迪的六棱柱4090电池它们在机箱电池的使用上有什么区别

首先，在结构强度上，4680个圆柱形单体电池组合在一起时，相邻两个圆柱形单体电池之间的间距较大，会使圆柱形电池组的机械稳定性不足，在受到外界振动或冲击时容易造成短路或损坏，严重影响车辆安全可是，六棱柱4090电池组装后，由于其六边形结构，电池单元之前没有间隙，从而提高了电池组的结构强度此外，据报道，六棱柱4090电池的外壳材料可能是铝合金这样既能保证动力电池的强度，又能减轻电池组的重量这种高强度电池组的意义不仅仅在于安全性，更在于比亚迪未来的发展趋势

不过也有人说可以用方形电池，这样也可以去掉电池之间的缝隙实际上，方壳单电池组合后稳定牢固，但方壳单电池体积过大，换热效率低，热管理困难，长期使用后电池膨胀问题难以解决而且在电池类型的选择上，小尺寸的单体电池适应性更强，通用性强，方形电池由于单体大，适应性保守，通用性差

除了电池强度，4680圆柱形单体电池在其他方面与六棱柱4090电池有着不同的特性我们之前讲蜂巢结构的时候提到过，因为是六边形结构，所以内部空间比圆形多因此，六棱柱的4090电池愿意容纳更多的电解液，以延长极芯的使用寿命，同时，当多个电池连接成一个电池模块时，有效提高了外部空间的利用率

此外，这两种电池在电池单元的正极和负极极片上具有完全不同的结构。

从专利图来看，比亚迪的六棱柱4090电池电池的正负极都设计在这个盖子里其中，中心的圆柱形为负极，外环的三个凸长方体为正极由于负极端子位于中心，三个间隔开的正极端子之间的距离相等，可以保证每个正极端子和负极端子之间的电阻相等，从而保证了电池的温度均匀性，大大缩短了电子的传导路径

这相当于传统的电芯只有一个吊耳，而这相当于一个大型办公楼只有一部电梯比亚迪六棱柱4090电池的三脚架结构，相当于一个写字楼里有三部电梯，所以人上下楼梯的速度更快，电子流通更顺畅

另外，一般来说，电池工作时会产生大量的热量，而电池产生的热量集中在正极区域，所以比亚迪将其放在同侧，可以多加强一侧进行散热，增加布局的灵活性此外，比亚迪的六棱柱4090电池在相邻电芯之间装有散热器，相邻两个电芯产生的热量可以通过散热器散发，可以增加电池的散热面积，提高电池模块的热交换效率不过目前不知道散热器的具体布局结构，基本上是采用技术成熟的液冷来冷却电池

不过有一点要说的是，比亚迪的电池因为蜂窝结构比较紧密，所以基本都是背靠背的状态，所以传热会非常迅速特斯拉的4680在电池排列上有很多缝隙，但是缝隙间的空气会产生热阻效应，所以会缓解热传递的发生但是比亚迪现在主要的电池材料是磷酸亚铁锂但这类电池在充放电过程中产生的热量低于三元锂电池，因此传热速度或多或少有所降低

特斯拉的4680电池采用无极耳法其实无极耳只是一种夸张，它还是有极耳的只是都集中在一面，所以更准确的名字应该是全极耳设计要知道，目前常见的电池都是果冻卷式设计的样式，就是将正极，负极和隔板卷在一起，通过负极耳和正极耳连接到电池容器的正负极端子上这种设计的优点是正负集流体直接与盖板外壳连接，使电流传导面积增加一倍，缩短电流传导距离同时，电池内阻大大降低，发热量降低，电池寿命延长，充放电峰值功率提高

此外，在电池组内部，蛇形管平行于车辆轴线方向布置，这可以减小蛇形管的长度，从而减小流动阻力并增加冷却均匀性并且在电池单元的一侧有八个减压阀，几乎遍布电池组的侧面这样做的好处是，一旦热量失控，可以快速打开泄压阀，降低电池起火的风险

最后说一下这两种电池的制造工艺。

首先，比亚迪的六棱柱4090电池和特斯拉的4680电池都采用了圆柱形缠绕极芯工艺，相比传统的叠片工艺，具有焊接容易，制作相对简单的优点。

此外，比亚迪的六棱柱4090电池由于采用了拉环设计，制造起来要简单得多特斯拉的4680采用了全耳片设计，其制造工艺包括切割折叠法和摩擦法重叠法是特斯拉采用的一种解决方案，主要是斜切成片卷起，表面起伏较大，容易导致极耳接触程度不一致，内阻一致性差另外，在注入电解液时，由于两端都被极耳封闭，无法连续注入液体进行生产捏合法是国内企业普遍采用的一种方案这种方法通过超声波或机械摩擦将凸耳摩擦到端面在压平电极的过程中，容易产生金属碎屑，导致电芯过度自放电，甚至内部短路另外，扁平的端面比较致密，电解液很难进入电池内部这些都将是提高电池生产率的难题

所以比亚迪的六棱柱4090电池似乎比特斯拉的4680更容易制造。

写在最后:

综合来看，比亚迪的六棱柱电池在结构强度，能量密度，制造工艺等方面都优于特斯拉的4680电池，但由于布置更加紧凑，比亚迪的六棱柱电池在散热方面的效果仍然存疑不过如果这款电池继续使用磷酸亚铁锂材料，相信这个问题不会对电池造成太大影响

但整体来看，相比特斯拉已经组装在车上的4680电池，比亚迪推出的六棱柱电池在最终产品落地上还需要进一步发展，尤其是在正极材料上虽然目前磷酸铁锂电池比三元电池便宜10—20%左右，但三元动力电池原材料价格高是短期现象从材料元素储备来看，未来三元电池的原材料价格肯定会回归正常水平，届时磷酸亚铁锂的成本优势可能会消失此外，磷酸亚铁锂的低能量密度也不符合未来对动力电池续航里程要求越来越高的趋势因此，比亚迪应该考虑到未来电池市场的变化，对高镍或其他类型的高密度电池进行深入的研发，以满足市场需求所以，这个六棱柱电池，或多或少只是为未来布局的一个桥梁

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