干電極量產(chǎn)落地，特斯拉再擲“成本王炸”

特斯拉在電池生產(chǎn)技術(shù)的革新上又邁出關(guān)鍵一步。

馬斯克在社交平臺(tái)表示：“實(shí)現(xiàn)干電極工藝的規(guī)?；a(chǎn)，這在鋰電池生產(chǎn)技術(shù)上是一項(xiàng)重大突破，難度極高。祝賀特斯拉工程、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈團(tuán)隊(duì)以及我們的戰(zhàn)略合作伙伴供應(yīng)商取得的卓越成就?！?/p>

傳統(tǒng)濕法電極工藝使用溶劑將電極材料涂覆在集流體上，需要大量能源進(jìn)行干燥回收，而干電極技術(shù)則直接將粉末狀活性材料與粘合劑混合，通過靜電噴涂或壓制形成電極，省略了干燥環(huán)節(jié)。

這一技術(shù)轉(zhuǎn)變能帶來什么？特斯拉表示，干電極制造工藝可降低成本、能源消耗和工廠復(fù)雜性，同時(shí)顯著提高可擴(kuò)展性。

干法如何顛覆“濕法”

干電極技術(shù)并非全新概念，學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界已研究多年，但實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)始終是橫亙在面前的難題。

在傳統(tǒng)濕法電極工藝中，活性材料、導(dǎo)電劑和粘合劑需要分散在有機(jī)溶劑中，形成漿料涂覆在銅箔或鋁箔上，然后經(jīng)過長達(dá)數(shù)十米的烘箱進(jìn)行干燥，溶劑回收系統(tǒng)占據(jù)大量工廠空間和能耗。

特斯拉2019年收購Maxwell Technologies后獲得了干電極技術(shù)專利。這項(xiàng)技術(shù)采用類似“粉末噴涂”的方法，將正負(fù)極材料與聚合物粘合劑混合，通過擠出機(jī)形成自支撐薄膜，直接壓制在集流體上。

看似簡單的工序變革，實(shí)則暗藏玄機(jī)。

如何確保電極材料均勻分布、界面接觸良好、機(jī)械強(qiáng)度足夠，都是工程化過程中必須跨越的技術(shù)障礙。

特斯拉工程團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的持續(xù)改進(jìn)，終于解決了粉末處理、靜電噴涂和壓延工藝中的一系列難題，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的大規(guī)模生產(chǎn)。這項(xiàng)突破使電極制造過程的能耗降低，生產(chǎn)線長度縮短。

更重要的是，干電極技術(shù)支持更厚的電極設(shè)計(jì)，這意味著電池單體能量密度有望提升。對于一直受困于續(xù)航里程焦慮的電動(dòng)汽車行業(yè)來說，這是朝“更輕、更遠(yuǎn)、更便宜”目標(biāo)邁出的關(guān)鍵一步。

一枚落下的重量級(jí)棋子

干電極電池技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用將產(chǎn)生漣漪效應(yīng)，或許逐漸改變整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)格局。

特斯拉自研的4680電池與干電極技術(shù)形成組合。更簡化的制造流程意味著更低的資本支出和更快的產(chǎn)能擴(kuò)張速度。

特斯拉可以在相同投資下建設(shè)更多電池產(chǎn)能，或大幅降低單車電池成本。

這對競爭對手構(gòu)成直接壓力。

目前主流電池制造商仍主要采用改進(jìn)型濕法工藝，雖然這些企業(yè)也在研發(fā)干電極技術(shù)，但特斯拉顯然已搶占先機(jī)。

干電極技術(shù)的突破也為特斯拉實(shí)現(xiàn)“2030年2000萬輛年銷量”目標(biāo)提供了關(guān)鍵支撐。簡化制造流程意味著工廠可以更快復(fù)制，電池供應(yīng)鏈更易擴(kuò)張。

馬斯克多次強(qiáng)調(diào)的“制造機(jī)器的機(jī)器”理念，在干電極生產(chǎn)線上得到充分體現(xiàn)。

圖片來源：特斯拉

從行業(yè)影響角度看，特斯拉的成功將倒逼整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈加速創(chuàng)新。電池生產(chǎn)可能從“化工密集型”向“物理密集型”轉(zhuǎn)變，材料科學(xué)和機(jī)械工程的重要性進(jìn)一步提升。

在電池材料端，干電極技術(shù)對粘合劑提出新要求，可能催生新型聚合物材料市場。同時(shí)，由于工藝簡化，二線電池制造商進(jìn)入門檻相對降低，或?qū)⒁l(fā)新一輪市場競爭。

隨著全球電動(dòng)車市場進(jìn)入成本競爭階段，誰能以更低成本生產(chǎn)更高性能的電池，誰就掌握了行業(yè)主導(dǎo)權(quán)。特斯拉干電極技術(shù)的突破，正是在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻落下的一枚重量級(jí)棋子。

這場由特斯拉引發(fā)的電池制造技術(shù)競賽，最終將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向著更高效、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。

當(dāng)馬斯克在社交媒體上輕描淡寫地宣布這一突破時(shí)，背后是無數(shù)工程師為解決粉末團(tuán)聚、靜電分布、壓力控制等問題付出的日夜。

一項(xiàng)技術(shù)的成熟應(yīng)用，往往比它的首次亮相更加艱難，也更有價(jià)值。