马斯克对4680电池的发展表示赞赏,成功突破瓶颈,挑战宁德时代,并已应用于Model Y。
特斯拉的4680电池重获新生。
特斯拉证实,现已使用干电极技术生产4680电池,并计划今年扩大生产线规模。
简直太突然……
去年年底时,有消息指出4680电池的研发进展缓慢。供应商L&F公司透露,双方两年前签订的合同价值几乎归零,跌幅接近99.9%。
然而仅过一个多月,外界注意到新进展后发现,4680电池已攻克多项技术难题,并申请了专利,在Model Y上实现了应用。
这意味着特斯拉长期面临的成本削减难题终于有了突破性进展。
马斯克对此表示感慨:
特斯拉4680电池取得重大进步,马斯克感叹:极其艰难
根据特斯拉最新发布的财报显示:
公司正在奥斯汀工厂生产干电极的4680电池,并在该地制造阳极和阴极材料。
一些Model Y车型已经装备了这批新电池组,为公司提供了新的电池供应渠道。
特斯拉还提到,今年内预计美国得州工厂的阴极生产线及内华达州的磷酸铁锂电池产线将相继投产。
干电极工艺制造一直是4680电池量产面临的主要挑战之一。
此次进展表明,备受特斯拉重视的4680电池已经取得重大突破,即将进入大规模生产阶段。
这就奇怪了。
不久前,由于供应商的披露,外界对4680电池的发展持悲观态度。
据韩国电池材料提供商L&F透露,在2023年与特斯拉签订了一份价值约29亿美元的供应合同后,到2025年底时这份合同的价值已降至4.7万元人民币左右,缩水幅度高达99.99%。
L&F并未详细说明金额大幅下降的原因,仅表示“供货量有所调整”。结合此前4680电池进展缓慢的情况来看,外界可以推测出其背后的缘由。
此时,对于4680电池的负面评论甚嚣尘上。甚至有人认为该项目已经无法继续进行下去了。
但现在看来,4680或许在那个时候就已经取得了突破性进展。马斯克直到外界有所察觉后才通过社交平台发表感慨,称赞特斯拉团队的努力成果。
他还赞扬说这是工程、生产和供应链团队以及合作伙伴供应商取得的一项重大成就。
据电池副总裁邦尼·埃格尔斯顿透露:“干电极技术的落地只是开始。”
或许这预示着未来还有更多优化的空间。
但在此之前,外界疑问的是4680电池面临的困难是什么?现在又是如何突破的?
关键难题被攻克后,特斯拉4680电池的研发取得了重大进展。
特斯拉在2020年的电池日活动上首次提出4680电池的概念。
这款圆柱形电芯以其直径和高度命名,直径为46毫米,高度为80毫米。相较于传统的18650和2170电池,这种尺寸的电池可以实现更高的能量密度与更好的热管理效率。
在展会上,特斯拉还详细介绍了通过创新设计和技术(如无极片式结构、新型阴极材料等)降低制造成本的具体方案。
研发过程中,特斯拉迅速完成了电池外形及包体的设计,但在干电极技术的应用上遇到了瓶颈。
传统锂离子电池的生产通常采用湿浆料工艺,需要将电极材料与溶剂混合形成浆液再涂覆在金属箔片上,并通过干燥炉蒸发溶剂。
具体难在哪了呢?
这种方法不仅设备庞大、占地空间大,而且能耗高。而干电极技术则直接使用粉末状材料压制而成薄膜,有效避免了对溶剂和干燥炉的需求。
然而在实际操作中,采用干式工艺的难度远超预期。
为了使干粉粘合形成固体片,通常需要施加巨大压力或添加大量聚合物作为“黏结剂”。
这两种方法都有明显的缺点:
使用高压方式容易压碎材料中的细微晶体结构;而使用聚合物时则难以确保混合均匀。
因此,在一段时间内,特斯拉采用了干式负极和湿法正极的生产方案。尽管如此,电池产量有限,并仅用于Cybertruck上。
实际上,许多公司尝试过干电极技术但未能实现量产,说明难度确实很高。
许多专家对4680电池何时能大规模投产表示怀疑。宁德时代董事长曾毓群也直言不讳地告诉马斯克:“4680电池将会失败。”
然而现在特斯拉却成功使用干电极技术制造了4680电池,这意味着公司找到了新的解决方案。
今年1月29日发布的专利详细解释了这项突破性的工艺。
特斯拉转而专注于改进制造方法。具体来说,它采用了一种温和的混合技术重新规划生产流程:
首先将活性材料与多孔碳混合。活性材料是储存能量的关键锂化合物,而多孔碳作为导电添加剂起到类似微电网的作用。
然后添加干性粘合剂形成结构胶,最终制成固体薄膜。
这一过程中特斯拉提到一些关键创新点:例如维持颗粒大小在10微米以上而不将其粉碎成细粉以融入湿浆料。
特斯拉发现保持大而纯净的颗粒可以显著减少粘合剂使用量,目前已降至2%以下。
该技术突破意味着特斯拉即将能够大规模生产4680电池。这一变化使得工厂占地面积缩小、运营成本降低,并提高了能量密度。
新型4680电池应用于Model Y车型后将进一步提升特斯拉的利润率,帮助其在激烈的市场竞争中保持优势。
特斯拉提到“可扩展性”暗示未来更多产品线将采用该技术,例如Robotaxi或即将推出的低价车型“Model 2”。
这些车辆需要显著降低成本结构以实现盈利,而4680电池的应用正是关键因素之一。
因此对于特斯拉来说,是否终于可以推出全新系列汽车成为了一个重要问题。
特斯拉提到的“可扩展性”,也暗示4680未来还会出现在更多产品线中,例如Robotaxi,例如“Model 2”——特斯拉那个2.5万美元的低价新车型。
这些车需要显著降低成本结构才能实现盈利,4680上车恰恰就是最关键的推动因素。
所以,已经6年没推出新系列的特斯拉,是不是终于能发新车了?
