中國儲能網(wǎng)訊:特斯拉4680電芯量產(chǎn)難題破解,馬斯克畫了五年的“餅”終于實現(xiàn)了。
車東西2月2日消息,日前,特斯拉在財報會上透露了關(guān)于自研4680電芯安裝到Model Y車型的最新信息。
據(jù)特斯拉方面表示,其已經(jīng)在奧斯汀工廠實現(xiàn)4680電芯正極與負(fù)極都采用干電極(dry electrode)工藝的生產(chǎn),同時也“開始為部分Model Y搭載自產(chǎn)4680電芯的電池包”。
對此,馬斯克也在社交媒體平臺專門發(fā)文,祝賀特斯拉工程師團(tuán)隊在干電極工藝上取得的成就。
▲馬斯克發(fā)文祝賀特斯拉工程師團(tuán)隊
特斯拉方面進(jìn)一步解釋,此舉也是其應(yīng)對貿(mào)易壁壘、關(guān)稅風(fēng)險和供應(yīng)鏈復(fù)雜化的“新增供應(yīng)路徑”。
▲特斯拉對4680電池的最新表述
這并非特斯拉首次在Model Y車型上運用4680電池,早些年德州工廠就出現(xiàn)過4680版本的Model Y,并且后來一度淡出。
此次更值得關(guān)注的是,這次特斯拉把“正負(fù)極干電極”與“Model Y電池包生產(chǎn)”一起搞定了,正極、負(fù)極都用干法工藝來做電極。
此前,特斯拉的4680電池難產(chǎn),很大一部分原因就是干法工藝不穩(wěn)定導(dǎo)致的。
01.
兩極均用干法工藝
已部分上車Model Y
仔細(xì)看特斯拉在財報中的描述,其中談到了電池與材料的本土化推進(jìn),例如其鋰精煉設(shè)施進(jìn)入試生產(chǎn),并提到后續(xù)還將推動更多關(guān)鍵環(huán)節(jié)在美國落地。
可以說,“讓Model Y可以用上自產(chǎn)電芯做的電池包”,就是一種典型的風(fēng)險分?jǐn)偞胧呐峦獠抗?yīng)環(huán)境變化,也能在部分車型上把供給切到內(nèi)部產(chǎn)線。
從這個角度來看,運用4680電芯對于性能的提升是有限的,而重點在于供應(yīng)鏈安全。
▲特斯拉4680電池
不過,從技術(shù)角度來講,實現(xiàn)“全干電極”對于4680的規(guī)模量產(chǎn)是有幫助的。
這要從電池制作工藝來解釋,傳統(tǒng)濕法電極制造需要把材料做成漿料涂布到集流體上,然后通過長烘干、溶劑回收等工序完成極片制造。
這些環(huán)節(jié)往往意味著更大的設(shè)備投資、更高的能耗、更長的產(chǎn)線占地。
干電極可以盡量減少溶劑與烘干,把流程變短、把設(shè)備變輕,從而帶來“工廠更小、能耗更低、流程更簡單”的潛在收益。
雖然優(yōu)勢很明顯,但是干電極制作難度大、周期長,量產(chǎn)是一個比較大的問題,此前特斯拉也只是在Cybertruck和少量驗證車上使用。
因此能夠量產(chǎn)的干法工藝是一個階段性的成果。
02.
5年實現(xiàn)技術(shù)突破
對消費者感知不強
特斯拉的4680電池最早可以追溯到2020年的特斯拉Battery Day(電池日),“4680”最直觀的含義是電芯尺寸,即這是一個直徑約46mm、高度約80mm的大圓柱電芯。
特斯拉把4680作為一套系統(tǒng)方案發(fā)布,它既包括大圓柱的尺寸選擇,也包括無極耳(tabless)設(shè)計、以及干電極(dry electrode)制造路線。
▲馬斯克與員工講解4680電池
當(dāng)時特斯拉的想法很“美好”,無極耳設(shè)計可以改善電流路徑、降低內(nèi)阻,并帶來功率與熱管理上的收益,干電極路線縮小工廠占地、降低能耗與資本開支。
但是現(xiàn)實也很“骨感”,特斯拉的4680電池量產(chǎn)進(jìn)度一直不是很順利,直到2023年才實現(xiàn)了突破,而干電極工藝一直不穩(wěn)定。
因此,第一代4680電池的正極采用干法工藝,而陰極依舊是傳統(tǒng)濕法工藝。
從特斯拉在2025年11月披露的一個專利(US 2025/0364562)來看,其此次在Model Y上裝車的電池很有可能是二代產(chǎn)品。
特斯拉解決陰極干法工藝的方案是開發(fā)出一種由PTFE(聚四氟乙烯)與高穩(wěn)定性聚合物(如PVDF聚偏二氟乙烯或PE聚乙烯)組成的復(fù)合粘結(jié)劑系統(tǒng)。
利用這些材料較高的最低未占據(jù)軌道(LUMO)能級,在活性物質(zhì)表面形成了一層有效的電子屏障,成功將電池的ICL(不可逆容量損失)降低至30-50mAh/g,達(dá)到了與成熟濕法工藝相當(dāng)?shù)乃健?/span>
▲特斯拉電極干法工藝最新專利
在工業(yè)化量產(chǎn)維度,該專利詳細(xì)描述了如何克服“吞吐量瓶頸”與“物理脆性”。
新工藝通過高剪切噴氣銑削工藝,復(fù)合粘結(jié)劑被纖維化為獨特的“蜘蛛網(wǎng)狀”微觀結(jié)構(gòu),使原本脆弱的正極粉末轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆錂C(jī)械韌性的自支撐薄膜,解決了高速卷繞過程中的碎裂與粉塵化問題。
更關(guān)鍵的是,新型配方使輥壓次數(shù)由原先的10次縮減至3次,產(chǎn)線吞吐量直接提升了三倍。
結(jié)合富錳正極材料的研發(fā),這一全干法工藝徹底取消了龐大的烘干爐和溶劑回收系統(tǒng),在縮減50%工廠占地面積的同時降低了90%的生產(chǎn)能耗。
不過對于消費者來說,Model Y搭載自產(chǎn)4680電池包的意義相對有限,至少對于性能上的突破是有限的。
從公開信息來看,特斯拉只是把4680電池當(dāng)成供應(yīng)鏈彈性的一部分,尤其是在當(dāng)下貿(mào)易與關(guān)稅不確定性強的時候,給高銷量車型多一個“可切換”的供給選項。
▲外媒評價此次4680電池上車意義
也有外媒Electrek“銳評”,這次發(fā)布更像“關(guān)稅對沖”而非“革命性電池終于普及”,因為特斯拉在同一段話里幾乎只談供應(yīng)鏈風(fēng)險,并未談任何面向用戶的產(chǎn)品收益。
03.
結(jié)語:特斯拉對供應(yīng)鏈風(fēng)險出招
特斯拉在Model Y上實現(xiàn)全干法4680電芯的量產(chǎn)應(yīng)用,標(biāo)志著其在電池制造工藝上取得了階段性技術(shù)突破。
然而,從財報披露的信息來看,此舉的戰(zhàn)略意義遠(yuǎn)大于產(chǎn)品屬性,它為特斯拉提供了極強的供應(yīng)鏈彈性與關(guān)稅對沖能力。



