
馬斯克來圓餅了。
2020年,特斯拉電池日上,馬斯克畫了一張叫“4680電池”的大餅,說是這玩意能極大提升續航,還能讓成本下降一半,絕對是個狠貨。
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結果,4680是出來了,也裝了一些車,但只能算是個半成品,并沒能達到他當初吹的那么便宜又好用的地步。
直到2026年,這張大餅貌似終于要圓上了。
前些天,老馬發了個推文,說困擾4680量產多年的干法電極工藝有了重大突破,4680的“完全體”要來了。
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刷到這條消息的時候,脖子哥真是一愣一愣的。
因為就在一個多月前,韓國電池材料廠商L&F宣布一條消息是,他們和特斯拉簽署的高鎳正極材料長期供應合同,金額被削減了99%以上,項目幾乎涼涼。
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而這家供應商正是給4680供貨的,所以大伙兒一度以為4680徹底黃了。
結果這一下,特斯拉來了個180度大反轉,4680又要起死復生了。。。要不說老馬是畫餅仙人呢,這6年前吹過的牛逼,他還真要給你圓回來。
如果這次真的能成,可以說不光是特斯拉開創了新技術,整個電池行業都有了一個大突破。
為啥這么說?這就要從4680電池的生產工藝聊聊了。
特斯拉一直是用圓柱電池,從最開始的18650(直徑18mm高度65mm),到現在的主力2170(直徑21mm高度70mm),體積不算大,也就比常見的5號電池大一丟丟。
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到了4680(直徑46mm高度80mm),一下胖了好幾圈,變成了大圓柱。理論上,更大的圓柱結構,能提高電池中的能量物質占比,也就能提升電池的能量密度。
馬斯克發布4680的時候,就宣稱這個電池的能量密度能達到300Wh/kg,超過市面上主流的三元鋰電池。
當然,要實現這個目標,不是光把電池結構做大就可以,還得搭上一堆新技術,比如全新的材料配方、全極耳設計、干法電極等等。
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其中最難搞的,就是這個干法電極。
鋰電池制造也誕生了有30來年,行業里做電極一直是濕法工藝。
這一步的核心是涂布,它有點像是在抹奶油,是把電池的正負極材料和粘合劑、液態溶劑混合在一起,然后非常均勻地涂在很薄的金屬箔片上。
這一步工藝要求極高,涂抹厚度一般只有30微米。
涂抹完后,這個加工好的片片,要再送到烤箱里烘烤十幾個小時,把溶劑和水分蒸干。
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涂抹本身就費時費力,還要做到高精度,后面的烘烤環節也需要足夠時間。所以這一步,不管是設備投入,還是時間成本,在整個電池制造環節里都是占比不低的。
因此,馬斯克就從他的第一性原理出發,本來電池材料就是干的,混合了液體材料后還要再烘干,那為啥不干脆直接用干的材料混合呢?
這就是他說的干法電極工藝。
干法電極把液態粘合劑改為干性粘合劑,直接混合,也不用烘烤,一步到位。所以理論上,干法制造中間省了一大部分環節,生產速度更快,成本還能降低20%。
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看到降本二字,老馬怎么能忍住不干呢?
但問題是,正負極材料本來就是干粉狀的東西,附著力弱,你再用加干的物質,想粘合在一起,還要涂抹在箔片上,并且要非常均勻,這是很難很難的。
試想一下,給你一把干面粉,不加水,直接用搟面杖搟成一張像紙一樣薄的面皮,還要特別均勻、不能掉渣,能做到嗎?
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所以干法電極在實驗室可行,但放到實際生產中,產品良率一直上不去。
根據晚點的報道,業內估計,4680電池的生產良率要超過95%才能實現商用,但在22年底,特斯拉只能做到92%。
所以特斯拉只能讓步,先在負極上干法,更難的正極還是老老實實用傳統的濕法,而且這電池只敢裝在Cybertruck上,最走量的Model Y是碰都不碰。
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直到這次的突破。
那特斯拉是如何做到的呢?他們在上個月披露的一份專利文件有提到。
內容很長,我大致總結一下是,特斯拉發現可以用一種直徑10微米以上活性材料顆粒,和一種多孔碳材料混在一起,再添加干性粘合劑,最終就可以混合成堅固的薄膜。
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按照原來的計劃,4680搞定大規模量產后,就會推廣到特斯拉的其他車型上。所以如果老馬你這次沒騙我們的話,Model 3/Y用上4680應該不遠了。
不過從咱消費者角度看,它會對車子性能有多大提升,現在并不好說。它也很難影響到大家的購車決策,畢竟買3/Y的人大概也不是參數黨,不然就去看國產車了。。。
6年前,特斯拉發布4680的時候,它頗有一種要成為下一代電池行業標準的感覺。
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但因為難產、性能未及預期等原因,大圓柱電池并沒有成為主流。
目前,國內車企絕大多數都是在用方殼電池。寶馬是為數不多要切到大圓柱路線的,但也沒跟特斯拉走,而是采用4695和46120這兩種更長的方案。
寧德時代的老大曾毓群甚至還說過,4680方案難以成功。
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圓柱和方形到底孰優孰劣,這個確實很難吵明白。但特斯拉推崇的干法電極這一工藝,在行業上還有蠻有意義的。
因為它不光能用在液態鋰電池,在固態電池上也能派上用場。包括寧德時代在內的這些電池廠,這些年一直也在琢磨著。
就看這一次,特斯拉能不能再推動一次電池革命了。
撰文:白日夢
編輯:面線 & 脖子右擰
美編:素描
圖片、資料來源:
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晚點,4680 的艱難誕生,只有特斯拉才敢這樣造電池
36氪,韓國L&F與特斯拉簽訂的電池材料供貨協議金額下調至7386美元
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