2020年特斯拉“電池日”上，馬斯克團(tuán)隊(duì)首次公開(kāi)了4680電池——直徑46毫米、高度80毫米的圓柱形電池。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的數(shù)字組合，實(shí)則暗藏多重黑科技！

相比前代2170電池，其能量密度提升5倍，電力輸出和功率提升6倍，而成本卻有望降低50%。但就如馬斯克的火箭一發(fā)又一發(fā)，炸了又發(fā)的情景很相似，4680電池的量產(chǎn)之路也是充滿坎坷。

2022年，特斯拉德州工廠的4680電池周產(chǎn)量?jī)H能滿足10輛Model Y的裝配需求。直到2025年，特斯拉才宣布自產(chǎn)4680電池的每千瓦時(shí)成本已低于外部供應(yīng)商，并計(jì)劃2025年全面投產(chǎn)干法極片工藝，至此才算是4680電池真正進(jìn)入量產(chǎn)。

干電極技術(shù)破解了鋰電池成本與性能的“不可能三角”。

傳統(tǒng)鋰電池生產(chǎn)采用濕法電極工藝，需將正負(fù)極材料與溶劑混合成漿料，涂覆在金屬箔上，再烘干去除溶劑。這一過(guò)程耗時(shí)、能耗高，且溶劑殘留可能影響電池壽命。特斯拉的干電極技術(shù)則徹底拋棄溶劑，直接將正負(fù)極材料與粘結(jié)劑混合成粉末，通過(guò)滾壓工藝直接成型。

這一技術(shù)具有重大價(jià)值。 一是可以降低能耗，省去烘干步驟，能耗減少40%。二是可以提升密度，粉末更均勻分布，能量密度比濕法工藝提升6%。三是降低成本，據(jù)2025年特斯拉供應(yīng)鏈消息，省去傳統(tǒng)烘干工藝巨大的耗能，設(shè)備投資減少，相比于行業(yè)平均約22美元，單節(jié)電芯成本降至12美元。

4680電池硅碳負(fù)極與高鎳正極，是實(shí)現(xiàn)材料革命的“雙引擎”。以硅碳負(fù)極取代傳統(tǒng)石墨，硅的儲(chǔ)鋰能力是石墨的10倍，但體積膨脹問(wèn)題曾讓行業(yè)頭疼。特斯拉通過(guò)納米化硅顆粒并包裹碳層，解決了膨脹問(wèn)題，使4680電池能量密度突破300Wh/kg。而高鎳三元正極的鎳含量超90%，進(jìn)一步提升能量密度。特斯拉通過(guò)“無(wú)極耳”設(shè)計(jì)（全極耳技術(shù)），將電流路徑縮短至0.1毫米，散熱效率提升35%，解決了熱穩(wěn)定性差的問(wèn)題。

傳統(tǒng)電池依賴單一極耳導(dǎo)電，而4680電池采用全極耳設(shè)計(jì)，將整個(gè)電極表面作為電流通道，相當(dāng)于“把單車道拓寬為十車道”。這使電池充放電功率提升6倍，支持10分鐘快充至80%。

干電極技術(shù)曾因良品率低（初期僅30%）被嚴(yán)重質(zhì)疑。特斯拉通過(guò)激光雕刻陽(yáng)極表面（微米級(jí)溝槽提升導(dǎo)電性）和膠粘無(wú)模組集成（減少線束和支架），最終將良品率提升至85%。

特斯拉還從中國(guó)電池廠商采購(gòu)正極極卷，再運(yùn)至德州工廠生產(chǎn)4680電池。這一“半成品組裝”模式，既繞開(kāi)美國(guó)本土供應(yīng)鏈瓶頸，又利用中國(guó)材料成本優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步壓縮成本。

4680電池搭配特斯拉的“無(wú)模組”設(shè)計(jì)，使電池包體積能量密度提升18%。以Cybertruck為例，其基礎(chǔ)版續(xù)航可達(dá)600公里，成本較傳統(tǒng)方案低8000美元，直接威脅到燃油皮卡市場(chǎng)。

隨著干法工藝全面投產(chǎn)，特斯拉預(yù)計(jì)2025年4680電池成本將降至$70/kWh，遠(yuǎn)低于行業(yè)平均$120/kWh。這意味著電動(dòng)車價(jià)格有望與燃油車持平，甚至更低。

特斯拉計(jì)劃2025年全面推廣干法極片制造，計(jì)劃將能量密度突破400Wh/kg（當(dāng)前行業(yè)瓶頸約300Wh/kg），循環(huán)次數(shù)從1200次提升至2000次，并減少70%的廢水排放，實(shí)現(xiàn)“零溶劑”生產(chǎn)。

從4680電池的量產(chǎn)歷程看，特斯拉不僅解決了電池的“能量-成本-安全”三角難題，更通過(guò)干電極技術(shù)重塑了全球電池產(chǎn)業(yè)格局。當(dāng)其他廠商還在千方百計(jì)優(yōu)化濕法工藝時(shí)，馬斯克已用“干法+無(wú)模組+全極耳”組合拳，為電動(dòng)車實(shí)現(xiàn)“續(xù)航無(wú)憂、成本低廉”開(kāi)辟了一條新路。