撰文 / 周 洲

裁剪 / 黄大谈

设计 / 琚 佳

2023年年头，马斯克称，2024年将成为“4680”年。

甩手，本年景了4680难产年。

据Autoevolution报谈，由于能量密度和充电性能不尽东谈主意，且老本更高，特斯拉正在探求罢手在德克萨斯州Giga 工场出产4680大圆柱电板。

如若降本无法在年底前达到预期遵循，特斯拉将扬弃4680电板出产，转而向外部供应商采购。

4年前的特斯拉电板日，为了缩小电板的痴人指数而横空出世的4680大电板，如今成了痴人本痴。

一位电板企业高管对汽车贸易评述称，特斯拉4680大电板的难产不在于电芯出产，而是特斯拉坚握的干法电极涂布工艺褂讪性欠佳。

这项底本为了缩小老本而出的新工艺不仅没能缩小老本、保证良率、提高能量密度，反而由于出产的不褂讪拖了Cybertruck的请托后腿。

不外，这位高管认为，特斯拉暂停以致撤消自造4680大电板并不会影响大圆柱电板的市集需求。仅Cybertruck的订单就达到200万辆，而特斯拉现在的电芯产能仅够供应2.4万辆Cybertruck。

痴人指数

《埃隆·马斯克传》中写谈，马斯克不啻一次说起他珍视的有蓄意法宝：第一性旨趣。

第一性旨趣提倡不要用类比，而要从事情最基本的构成元素中去推理探求事情是否斥地和具有益思意思。

自造SpaceX 高达70%的火箭零部件、遴荐不喷漆的不锈钢看成cybertruck车身的设计均出自第一性旨趣。

马斯克本来想要找俄罗斯东谈主购买二手火箭，甩手发现对方的要价远远超出我方的预期。

在因俄罗斯东谈主离谱的出价感到厌烦时，他开动诈欺第一性旨趣进行想考，深刻基础的物理学情境，一步步在头脑中构建火箭放射的模子。他因此发展出了一个看法，叫“痴人指数”，用来策动某个制制品的老本比其基本材料的老本高些许。

用零件的价钱除以这个零件所需原材料的老本，便得出“痴人指数”。数字越大，代表这个零件 “越痴人”，要么中间步骤太多，要么制造遵循太低。

2007年，马斯克查询伦敦金属往返所的电板材料价钱后，算出电板的 “痴人指数” 是7：那时每kW·h电板的锂、钴、镍等材料老本独一82好意思元，但锂电板售价却朝上600好意思元。这一数字已是索尼、松下第电板公司奋勉20年的甩手。

于是给电板降本就成了特斯拉的第一要务。和自造70%的火箭零部件同样，即使领有松下、LG新能源、宁德期间这些专家第一梯队的电板供应商，也不行屈膝马斯克在弗里蒙特和其他方位自建电板产线，以缩小电板的“痴人指数”。如今越来越多的车企加入自研电板的行列，关键蓄意亦然降本。

2020年9月，在特斯拉的电板日上，马斯克推出一个像饼干盒同样的4680圆柱电板，直径为46mm、高度为80mm，被称作大圆柱电板。

特斯拉当先的能源电板是松下出产的1865（直径为18mm、高度65mm）圆柱电板 官方网站，是小圆柱电板，后升级为2170电板。

除了具备能量密度高、功猖獗能好等上风，大圆柱电板被推出的一个伏击原因在于降本。

关于马斯克来说，搭载体积更大的4680大电板就能减少电板单体的数目和焊合配件，从而简化电板包结构，缩小材料的使用。

此外，4680电板的正极材料给与了镍钴铝（NCA）材料，在或者提供更高的能量密度的同期，价钱相对便宜。

按照马斯克的设计，大圆柱电板可以让特斯拉电动汽车的续航里程普及16%，而出产老本缩小50%。

马斯克此前曾暗示，4680大电板将是特斯拉2023年蓄意中的一个伏击部分，特斯拉改日扫数的电动车型，包括Model Y、Semi半挂式卡车、Cybertruck和Roadster 2电动跑车，齐将使用4680大圆柱电板。

尔后，看成特斯拉供应商的松下、LG新能源、宁德期间，以及比克电板、远景能源、亿纬锂能、国轩高科、中立异航、蜂巢能源、创明新能源、湛蓝锂芯等电板企业先后将46系的大圆柱电板纳入技巧发展旅途。

特斯拉以一己之力拉动了大圆柱电板的市集。

可惜后头的量产之路，走得颇为侘傺。被称之为“电板之光”的4680大电板，成了期货。

干法电极的失利

4680大电板提议4年了，天然业界对出息一派看好，量产却遭受诸多挑战，直到2023年中期，大圆柱电板才开动小领域量产。

第一供应商松下率先推迟了4680大圆柱电板的量产时候至2024年4月-9月，比原蓄意晚了一年。

特斯拉自产的产量远远供不应求。2023年10月，特斯拉晓示构陷了第2000万个4680电板电芯的出产。这个产量，只可闲隙2.4万辆Cybertruck，200万辆订单要排到牛年马月去了。4680电板的产能问题，亦然导致Cybertruck请托徐徐的伏击原因之一。

困扰4680大圆柱电板的，还有良率和能量密度。

据路透社等外媒报谈，4月的数据表示，特斯拉4680电板的良品率已达到95%。看成对比，松下2170圆柱电板的良品率是99%。

4680电板当初宣传的能量密度、缩小老本蓄意，齐莫得达到。

从现在的信息来看，特斯拉第一代4680电板正极材料含镍量为90%，钴和锰有5%，能量密度估算有250Wh/kg傍边。加州大学圣地亚哥分校的最新分析甩腕暗示，特斯拉德州超等工场出产的ModelY车型所安装的4680大圆柱电板的单体能量密度仅为244Wh/kg，加州工场出产的Model Y所安装的松下2170圆柱形电板能量密度是269 Wh/kg。

看成2170电板承袭者的4680大电板，当初堪称有300Wh/kg的能量密度，甩手实测反而不如2170电板。宁德期间一经量产的麒麟电板，也有250Wh/kg的能量密度。

前述认真大圆柱电板出产的电板企业高管对汽车贸易评述称，特斯拉4680大电板遇到的最大挑战不是在电芯出产上，因为松下和LG新能源一经开动为其供应大圆柱电板电芯，“它最大的挑战在于干法电级的制造技巧不褂讪。”

除了抵赖耳（也称多极耳）以外，干法电级是4680大电板最不同主流的湿法电级的技巧构陷。

把电板拉成平面，等于正负极压合在沿路的特别长的长方形。正负极之间那层白色的膜等于电板隔阂。

正负极材料要预先在极片上进行涂布，正极的极片载体是铝箔，负极的载体是铜箔。湿法涂布等于先将正极或者负极材料溶化到特定溶剂中，加入粘合剂和添加剂之后形成浆料，再通过涂布机压贴到极片名义。

这个历程中，电极材料很像一种均匀的流体，烘干之后就比较坚固。

前述高管称，湿法电极中不可或缺的溶剂是NMP——N-甲基吡咯烷酮，用于溶化锂盐和团聚物电解质，占锂电板制酿老本的3%-6%。

在制作电极倏得，NMP看成溶剂将多样电极所需物资交融在沿路，提高锂电板的能量密度和涂布质料。它关于提高锂电板的能量密度和涂布质料起到了至关伏击的作用，一般通过冷凝回收处分并进行纯化处分后再次轮回使用。

但NMP带有毒性，对东谈主体和环境不友好，回收老本也比较高，尤其是临了的高温烘干步骤，加工完的极片要在长达 100 米、温度达 90 度的烘箱中烘烤 12 个小时，在这个历程中充分挥发有毒的溶剂NMP和水分，扫数这个词工序加多了制酿老本。

马斯克认为湿法工艺很低效：既然极片要作念成 “干” 的，为什么要先把极片弄湿、再烘干？这等于他合计电板制造的痴人部分。湿法涂布的斥地、东谈主工、厂房老本占扫数这个词电板制造的 22.76%。

是以左证第一性旨趣，特斯拉给与干法电极涂布制造，剔除NMP。

2019年特斯拉收购了超等电容企业Maxwell，恰是为了获取干法电极涂布技巧。

给与干法电极涂布技巧，电极材料与粘合剂、导电剂等粉末羼杂后，凯旋压贴在极片名义。

这项技巧的枢纽在于电级材料的粉末调配和粘合剂、导电剂的遴荐。

由于是凯旋压贴，况且不使用NMP，干式电极涂布对环境友好，扫数这个词制造工艺浅易好多，可以制造出更厚的电极，增大材料密度，提高能量密度。

现实室数据表示，比较湿法电极涂布工艺，干法电极涂布的电极内阻一致性强，轮回性能愈加褂讪。

可是由于4680大电板太大了，在极片涂布时出现过失的概率会加多。

为了制造更厚的电极，涂布机需要加多压力，确保电极材料的平整型，特斯拉还需要我方琢磨斥地工艺。这就导致4680的良品率不如设计中的高，作念出来的电极不褂讪，影响领域出产，进而影响老本缩小。

前述高管称，天然特斯拉的4680大电板难产，但它的市集出息还可以。失利只是是干法电极涂布工艺的失利，湿法涂布工艺依然成效。

特斯拉、良马等西洋系厂商的电板道路，主要放在46系大电板上。

除了中国市集磷酸铁锂电板的比重占70%以外，该高管向汽车贸易评述展示，亚太市集、好意思洲市集、欧非市集的NCM（正极材料为镍钴锰）三元电板占比折柳为60%、68%、65%。

该高管称，在续航里程大量达到500公里以上的D级车和E级车上，是能量密度在250Wh/kg以上的46系大圆柱电板的主市集。

左证良马集团的蓄意，从2025年起，将在“新世代”车型中使用46系大圆柱电板。

特斯拉我方不出产转向外购之后，不论是主力车型Model Y如故订单堆积的Cybertruck,齐会促成一定例模的市集。

东北证券研报指出，2025年专家46系列大圆柱电板装机量有望达到255GWh，专家市集渗入率可提至20%。华泰证券预测 官方网站，2027年专家大圆柱电板装机量达429GWh，对应的市集领域为2144.8亿元，2023-2027年年均复合增长率可达110.7%。

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