一塊電池讓特斯拉埋頭干五年? 是特難還是“特”拉了?
【太平洋汽車(chē) 汽車(chē)技術(shù)】2026年2月2日,特斯拉在第四季度財(cái)報(bào)中宣布,其得克薩斯州奧斯汀工廠終于實(shí)現(xiàn)了4680電池正負(fù)極均采用干電極工藝的量產(chǎn),并開(kāi)始為部分Model Y車(chē)型生產(chǎn)搭載自產(chǎn)4680電池的電池包。隨即埃隆·馬斯克在社交平臺(tái)上發(fā)文慶祝,特斯拉工程團(tuán)隊(duì)剛剛摘取了電池制造業(yè)一項(xiàng)公認(rèn)的“圣杯”——全干電極工藝的規(guī)模化生產(chǎn)。
馬斯克對(duì)此感慨道:“實(shí)現(xiàn)干電極工藝的規(guī)?;?,這在鋰電池生產(chǎn)技術(shù)上是一個(gè)重大突破,其難度超乎想象。”
這份宣告,為一場(chǎng)歷時(shí)近五年的技術(shù)長(zhǎng)征畫(huà)上了一個(gè)階段性的驚嘆號(hào)。
“4680”這組數(shù)字直觀代表了它的尺寸:直徑46毫米,高80毫米,比此前特斯拉廣泛使用的2170電池更粗壯。但如果認(rèn)為這只是簡(jiǎn)單的尺寸放大,就大大低估了它的野心,其內(nèi)部蘊(yùn)含著雙重核心革命。
首先是無(wú)極耳設(shè)計(jì)帶來(lái)的“電流通路重構(gòu)”。傳統(tǒng)圓柱電池內(nèi)部有一卷長(zhǎng)達(dá)數(shù)米的金屬箔作為導(dǎo)電路徑,但電流必須蜿蜒曲折地流至一個(gè)名為“極耳”的細(xì)小出口,如同所有車(chē)輛不得不擠過(guò)一個(gè)狹窄的收費(fèi)站,導(dǎo)致電阻大、發(fā)熱高。
4680電池通過(guò)激光技術(shù),將卷芯一端的整個(gè)橫截面變成導(dǎo)電面,相當(dāng)于將“收費(fèi)站”擴(kuò)展為與道路等寬的“敞開(kāi)式廣場(chǎng)”。電流得以從任意點(diǎn)“垂直”穿過(guò)電池極短的高度直接導(dǎo)出,路徑的極大縮短帶來(lái)電阻的銳減,這正是其支持超快充、高功率輸出的物理基石。
其次是旨在顛覆百年電池生產(chǎn)范式的干電極工藝。行業(yè)沿用數(shù)十年的標(biāo)準(zhǔn)“濕法工藝”,必須將活性材料粉末與液態(tài)溶劑混合成漿料,涂布后再耗費(fèi)巨量能源烘干并回收溶劑。
特斯拉的干法工藝則試圖在電極制造環(huán)節(jié)拋棄所有液體溶劑,像壓制“壓縮餅干”一樣,直接將干燥的材料粉末壓制成薄膜。這理論上能省去龐大的涂布、烘干和溶劑回收系統(tǒng),大幅降低能耗與成本。當(dāng)然,最終成型的電池內(nèi)部仍需注入液態(tài)電解液來(lái)完成充放電功能。這項(xiàng)工藝從“混合”過(guò)渡到“全干”的挑戰(zhàn),足足困擾了特斯拉五年之久,直至最新專(zhuān)利突破才得以解決。
然而,正是這描繪美好未來(lái)的干電極工藝,讓特斯拉“畫(huà)餅”五年,成為最難啃的硬骨頭。所有難點(diǎn)都聚焦于一點(diǎn):如何讓一堆干燥、松散的粉末,不借助液體就能牢固、均勻地結(jié)成一張性能卓越的薄膜?
關(guān)鍵在于“粘結(jié)劑”——一種必需的“膠水”。傳統(tǒng)思路陷入一個(gè)死循環(huán):粘結(jié)劑是絕緣體,加少了,干膜壓不結(jié)實(shí),一碰就碎,無(wú)法生產(chǎn);加多了,膜雖結(jié)實(shí),卻嚴(yán)重堵塞鋰離子穿梭的通道,導(dǎo)致電池內(nèi)阻大增、性能驟降,失去實(shí)用價(jià)值。
特斯拉最新專(zhuān)利(US 2025/0364562)披露的“纖維化”方案,巧妙地打破了這個(gè)僵局。
工程師們將特氟龍等粘結(jié)劑材料,預(yù)處理成極其細(xì)微的纖維絲。這些纖維絲在與活性材料干粉混合時(shí),會(huì)像蜘蛛網(wǎng)一樣物理纏繞、勾連每一個(gè)顆粒,形成一張立體的三維網(wǎng)絡(luò)。
在壓制時(shí),這張“微纖維網(wǎng)”通過(guò)物理機(jī)械互鎖提供強(qiáng)大的結(jié)合力,只需極少量的粘結(jié)劑(可降至1%以下),就能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的成膜強(qiáng)度。這好比用一張極細(xì)但強(qiáng)韌的漁網(wǎng)兜住了所有沙子,既牢固穩(wěn)定,又為離子的暢通無(wú)阻留下了充足空間。
從“用大量膠水糊住沙子”到“用智能漁網(wǎng)兜住沙子”,這項(xiàng)突破讓干法電極從實(shí)驗(yàn)室構(gòu)想,邁向了高性能動(dòng)力電池的量產(chǎn)現(xiàn)實(shí)。
回望4680電池的時(shí)間線,是一部充滿(mǎn)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與技術(shù)執(zhí)著交織的攻堅(jiān)史。
2020年9月,特斯拉在“電池日”上高調(diào)發(fā)布集大圓柱、無(wú)極耳、干法工藝于一體的4680電池系統(tǒng),描繪了能量提升5倍、成本降低56%的顛覆性藍(lán)圖。
2022年4月,首批搭載初代4680電池的Model Y開(kāi)始交付。但此時(shí)的電池,核心的干法工藝(尤其是正極)仍未完全攻克,產(chǎn)能極為有限,更像是一次謹(jǐn)慎的技術(shù)驗(yàn)證。
2023年至2024年,特斯拉將有限的產(chǎn)能集中供應(yīng)給旗艦車(chē)型Cybertruck,自產(chǎn)線在得州工廠艱難爬坡,合作伙伴松下則在日本啟動(dòng)試產(chǎn)。全干法工藝的穩(wěn)定性,依然是懸在頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍。
2025年至2026年初,隨著Cybertruck市場(chǎng)表現(xiàn)未達(dá)預(yù)期,為其儲(chǔ)備的龐大電池產(chǎn)能出現(xiàn)閑置。同時(shí),特斯拉在專(zhuān)利層面取得關(guān)鍵突破。最終,在2026年2月,特斯拉宣布全干電極工藝量產(chǎn)成功,4680電池以“消化產(chǎn)能、構(gòu)建本土供應(yīng)鏈備份”的戰(zhàn)略考量,重回主力車(chē)型Model Y的產(chǎn)線。
理解了特斯拉的突破,我們才能更清楚地看到,在相同的技術(shù)賽道上,中國(guó)電池軍團(tuán)選擇了怎樣一條不同的路。這并非簡(jiǎn)單的追趕,而是在深刻理解產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)后,一場(chǎng)基于“工程化”與“市場(chǎng)化”的精準(zhǔn)超越。
在核心的制造工藝上,二者展現(xiàn)了截然不同的哲學(xué)。
特斯拉選擇顛覆百年范式,挑戰(zhàn)極端復(fù)雜的“干法工藝”。而國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)如寧德時(shí)代、億緯鋰能等,選擇對(duì)極其成熟的濕法工藝進(jìn)行深度優(yōu)化與革新。濕法工藝確實(shí)步驟多、能耗高,但它就像經(jīng)過(guò)千錘百煉的“鑄鐵術(shù)”,穩(wěn)定性與良品率極高。國(guó)內(nèi)廠商的智慧在于,不糾結(jié)于替換整個(gè)基礎(chǔ),而是用頂尖的工程能力,將這個(gè)流程的效率、精度和成本控制做到極致。例如,通過(guò)更精密的涂布控制、更高效的干燥回收技術(shù),將濕法工藝的劣勢(shì)降到最低。這使得他們能繞過(guò)漫長(zhǎng)的工藝摸索期,快速推出穩(wěn)定可靠的高性能電芯,迅速獲得寶馬等國(guó)際巨頭的訂單。特斯拉賭的是十年后的生產(chǎn)革命,而中國(guó)軍團(tuán)贏的是當(dāng)下市場(chǎng)的信任與訂單。
在電芯結(jié)構(gòu)創(chuàng)新上,雙方在相同方向上展現(xiàn)了不同的解題思路。
“無(wú)極耳”(全極耳)結(jié)構(gòu)是4680系列電池的共同語(yǔ)言,大家都用它來(lái)解決電流路徑長(zhǎng)、電阻大的核心痛點(diǎn)。然而,當(dāng)面對(duì)大圓柱電池天生散熱挑戰(zhàn)時(shí),解題思路開(kāi)始分叉。特斯拉更依賴(lài)于其強(qiáng)大的電池管理系統(tǒng)(BMS)對(duì)發(fā)熱進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)控與管理,屬于“軟件治熱”。而國(guó)內(nèi)一些創(chuàng)新,則體現(xiàn)了“硬件散熱”的巧思。例如,有國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)發(fā)的“全固態(tài)”或“半固態(tài)”電池,在材料本身導(dǎo)熱性上做文章;更有像太藍(lán)新能源等企業(yè),直接在電芯物理結(jié)構(gòu)上創(chuàng)新,設(shè)計(jì)出“軸心通孔”等方案,如同在電芯內(nèi)部修建了散熱的“高速公路”,從物理層面更為直接地攻克快充時(shí)的發(fā)熱瓶頸。
在決定電池性格的材料化學(xué)體系上,分歧更為明顯。
特斯拉4680堅(jiān)定選用高鎳三元鋰,這條路線的核心目標(biāo)是追求極致的能量密度與性能上限,服務(wù)于其高端車(chē)型對(duì)續(xù)航和動(dòng)力的苛刻要求。而國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)則提供了多元化的“中國(guó)方案”。以比亞迪刀片電池為代表的路線,扎根于本質(zhì)更安全、成本更低的磷酸鐵鋰(LFP)化學(xué)體系,并通過(guò)巧妙的“刀片”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),彌補(bǔ)了其在體積能量密度上的傳統(tǒng)短板,實(shí)現(xiàn)了安全、成本、壽命的完美平衡。國(guó)軒高科等也推出了大圓柱的磷酸鐵鋰版本。這背后是兩種邏輯:特斯拉用先進(jìn)技術(shù)強(qiáng)化高性能材料,國(guó)內(nèi)廠商則用結(jié)構(gòu)創(chuàng)新激活成熟材料的巨大潛力。
最終,所有技術(shù)路線的差異,都指向商業(yè)模式的根本不同。
特斯拉的本質(zhì)是一家追求極致垂直整合的整車(chē)公司。它攻克干法工藝、自產(chǎn)電芯,是為了將電池這一最大成本項(xiàng)的核心技術(shù)和利潤(rùn)牢牢掌握在自己手中,構(gòu)建從礦山到整車(chē)的閉環(huán)護(hù)城河。它的創(chuàng)新是內(nèi)向的、一體化的。而以寧德時(shí)代、億緯鋰能等為代表的中國(guó)電池巨頭,本質(zhì)是服務(wù)于全球客戶(hù)的頂尖供應(yīng)商。它們的技術(shù)路線,無(wú)論是麒麟電池的CTP成組技術(shù),還是靈活兼容不同化學(xué)體系的大圓柱方案,都必須具備高度的平臺(tái)化、兼容性和開(kāi)放性。它們的成功,源于通過(guò)規(guī)模化制造、集成創(chuàng)新和快速響應(yīng),成為全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)化電力核心”,構(gòu)建的是外向的、共贏的生態(tài)。
因此,這場(chǎng)較量清晰地描繪出兩條路徑:
特斯拉是“顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的縱向整合者”,像一個(gè)深入制造業(yè)無(wú)人區(qū)的“探險(xiǎn)家”,為定義未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)而冒險(xiǎn)。
中國(guó)軍團(tuán)是“工程化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的橫向拓展者”,像一群技藝超群的“頂級(jí)工程解決方案商”,在現(xiàn)實(shí)的商業(yè)戰(zhàn)場(chǎng)上,用更穩(wěn)妥、更靈活、更高效的方式,滿(mǎn)足當(dāng)下全世界最迫切的需求。
這場(chǎng)遠(yuǎn)未結(jié)束的競(jìng)賽,不僅關(guān)乎電池,更關(guān)乎未來(lái)制造業(yè)的思想圖景。
特斯拉4680電池的故事,遠(yuǎn)不止一個(gè)產(chǎn)品迭代的故事,它更深刻地揭示了全球高端制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的兩種思維模式。
中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)與倫比的工程落地能力、靈活的市場(chǎng)解決方案和恐怖的規(guī)?;俣取_@是贏得當(dāng)下全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的硬實(shí)力,也是推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)普及的關(guān)鍵力量。
特斯拉的核心優(yōu)勢(shì)則在于其極度前瞻、敢于押注根本性創(chuàng)新的技術(shù)野心,以及將創(chuàng)新深度融入制造每一環(huán)節(jié)的垂直整合能力。4680,尤其是干法工藝,是其試圖重新定義電池生產(chǎn)規(guī)則、打造長(zhǎng)期戰(zhàn)略護(hù)城河的終極武器之一。
現(xiàn)階段,在商業(yè)化落地速度和市場(chǎng)占有率的賽道上,中國(guó)電池企業(yè)無(wú)疑正快速領(lǐng)先。但在底層制造工藝的原創(chuàng)性突破和潛在的成本顛覆性上,特斯拉的4680若最終完全成功,其影響將更為深遠(yuǎn)。
電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng),是一場(chǎng)考驗(yàn)?zāi)土?、眼光和綜合實(shí)力的馬拉松。中國(guó)軍團(tuán)已在當(dāng)前的規(guī)?;惗握宫F(xiàn)出強(qiáng)大實(shí)力,而特斯拉正在為下一個(gè)可能改變地形、注重根本效率的陡峭賽段,默默鍛造新的工具。它們的并行與競(jìng)爭(zhēng),最終將共同驅(qū)動(dòng)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代,以更快的速度、更可持續(xù)的方式駛向未來(lái)。(文:太平洋汽車(chē) 柯凱汶)
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