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2026-01-09 10:13
特斯拉死磕4680電池五年多,最終低調敲響了退堂鼓。
韓國正極材料生產商L&F最早走漏風聲,公告顯示,L&F與特斯拉簽訂的高鎳正極材料供貨合同金額從29億美元縮水到7386美元,減值超99%。這種砍單行為,幾乎等同於項目黃了。
雙方在2023年2月簽署為期兩年的供應合同,訂單金額相當於L&F年營收的四倍,堪稱天上掉餡餅,沒想到餡餅掉了一半,又飛回去了。
L&F的高鎳正極材料為特斯拉4680電池定製,是特斯拉「低成本電池-廉價車型」計劃的關鍵環節。此后,特斯拉4680電池一直處於「停工」和「量產」的薛定諤狀態。
隨着核心供應商意外爆料,特斯拉雄心勃勃的計劃似乎走到了盡頭。
4680電池功虧一簣,直接原因似乎指向Cybertruck的銷量滑鐵盧。
按照特斯拉的規劃,Model 3車型以磷酸鐵鋰為主,Model Y/S/X採用含鎳錳的三元鋰電池,Cybertruck和Semi則用高鎳正極的三元鋰電池。
特斯拉電池日披露的三種電池方案
一般來説,電池正極的鎳含量越高,對應能量密度就越高,續航表現越好。用於Cybertruck和Semi這種又大又重的車型上,可謂棋逢對手將遇良才。
但在電池研發過程中,基於NCM811(即鎳鈷錳按8:1:1配比)的第一代4680電池能量密度不達預期,充放電能力也格外拉垮,導致率先嚐鮮的Model Y出廠即絕版[1]。
於是,特斯拉找到了前文中的材料商L&F,后者早早將9系高鎳電池商業化,正極產品的含鎳量可以做到驚人的95%。隨后,特斯拉第二代4680電池採用9系高鎳正極,提高了能量密度,沒想到Cybertruck的銷量出了問題。
按照海外網友細心計算,從2023年下半年投產開始算起,Cybertruck總交付量徘徊在5萬輛附近[2]。
而按特斯拉的口徑極端假設,刨除Model 3/Y的銷量,把去年「其他車型」的50850輛全部算做Cybertruck,距離馬斯克「每年銷售25萬輛」的目標也相去甚遠。
Cybertruck既沒承接Model Y的走量任務,也沒成為特斯拉的盈利支柱,銷售還要藉助內部關聯交易。Electrek報道的標題諷刺意味十足[3]:SpaceX購買了數千萬美元的「特斯拉賣不出去的Cybertruck」。
原因不難理解,2019年Cybertruck發佈,馬斯克給出的價格區間是3.9-6.9萬美元,最高配的三電機全驅版EPA續航高達800km。
結果2023年底正式上市時,定價大幅上漲,高配版定價從6.9萬美元漲到了9.9萬(目前11.49萬),續航卻大幅縮水,市場表現可想而知。
Cybertruck商業化失敗的直接原因,大概率是宣傳和量產版本在續航和價格上的明顯落差。而續航和價格對應的「能量密度」與「生產成本」,似乎又指向了4680電池本身。
特斯拉4680電池最初公佈於2020年「電池日」,目標很簡單:單體能量密度提高5倍,續航提高16%,功率提升6倍,每千瓦時成本下降56%。
4680電池顧名思義,指直徑46毫米、高度80毫米的圓柱形電池,2170電池則是直徑21毫米,高度70毫米。相比后者,4680電池體型更大,容量更高,同樣的電池包電芯數量更少,節省電芯部件。
2170電池與4680電池
但僅僅是形狀變化,很難達到馬斯克單位電池成本降低56%的目標。按照特斯拉的規劃,這個數字14%靠設計、18%靠生產、17%靠正負極材料(5%負極、12%正極)、7%靠電池與車身集成技術。
理想狀態下,4680電池還需要攻克三個環節:
一是全極耳(特斯拉叫無極耳)。極耳是連接電池正負極的金屬導體,相當於充放電的橋樑。傳統極耳設計類似獨木橋,電流只能在狹窄的通道里運動。當電池尺寸增大,正負極極片加長,極耳距離變遠,電子傳輸路徑會變長,充放電效率下降。
全極耳就像高速公路,在極片末端形成極耳,卷繞后與殼體直接相連。接觸面積變大,電子路徑縮短,內阻減小,充放效率迅速提高。
傳統極耳設計和全極耳設計
二是正負極。簡單來説,正極鎳含量越高、負極硅含量越高,對應的能量密度就越大。因此,特斯拉的方案是「高鎳正極+摻硅負極」。
考慮到鈷價漲勢驚人,去鈷留鎳是大趨勢。負極採用石墨摻硅,既能提升續航,理論上又能降低成本。
三是電池生產環節的干法電極。目前主流的濕法工藝是將正/負極材料、導電劑和粘合劑混合在液態溶劑中,再塗覆到金屬箔片上,烘乾製備成電極,費電也不環保。
干法工藝是非常馬斯克式的思路:既然要「先弄濕再烘乾」,為什麼不省去「弄濕」環節,混合物成膜后直接壓在箔片上,製成乾電極呢?
因此,只是把電池尺寸從「2170」升級到「4680」非常簡單,特斯拉實際上要做的是「尺寸+全極耳+高鎳正極+摻硅負極+干法電極」五件事,既要大幅提高能量密度,又不能辜負馬斯克降本狂魔的人設,主流評價是[5]:只有特斯拉敢這麼造電池。
馬斯克心滿意足的電池降本曲線是紅色那條
從2020年公佈至今近六年,星艦試飛了十次,特斯拉FSD迭代了四個大版本,但4680電池需要翻過的五座大山,目前只翻過了三座。
去年4月,馬斯克高調慶祝4680電池成為特斯拉「每千瓦時成本最低的電池」,同時不忘陰陽怪氣一下供應商。電池製造總監Michael Guilfoy趁勢添火,宣佈干法電極工藝「年內全面投產」[4]。
結果八個月后,L&F的一紙公告揭開了殘忍的事實:完全體的4680電池依然是超綱難題。
4680電池迭代到第二代,基本實現了「大電芯+全極耳」的設計,但摻硅負極和干法電極始終不見明顯進展。
第一代4680電池負極基本不含硅,第二代含硅量雖然有所提升,但遠未達到20%的設計目標。
現階段,硅碳負極摻硅比例基本在5%-10%,高含硅量仍需解決膨脹率的問題。還有個車企都不想面對的問題:硅碳負極價格遠超傳統石墨,會讓電池成本大幅提高。
干法電極是個降本利器,可以對衝硅碳負極增加的成本,但量產難度幾乎貫穿4680電池整個開發過程。
濕法工藝和干法工藝的區別,就像在麪包上塗奶油和塗沙子,肯定是前者更好操作。原料混合不均勻、塗覆不均勻,都會影響電池性能。加上正極材料「又脆又貴」的特點,也對生產設備和良率構成了挑戰。
2024年7月,特斯拉造出了第一臺搭載雙乾電極的Cybertruck原型車,但全面投產的消息就此石沉大海,沒了下文。更擅長艱苦奮鬥的中韓電池廠,都不約而同將干法工藝商業化的時間定在了2027-2028年。
在4680電池上,特斯拉為整個行業貢獻了一個非常前瞻性的技術路線,但馬斯克的跨越式打法,在執行上栽了個跟頭。
2025年,特斯拉汽車全球銷量下滑8.6%,連續三年躺平。Cybertruck的滑鐵盧加上4680電池的趔趄似乎在説明一個問題:馬斯克已經不關心汽車了。
相比汽車業務的原地踏步,馬斯克的人工智能公司xAI已經攢了100萬張GPU(等效H100 GPU數量),估值漲到了2300億美元;特斯拉的Master Plan 4,機器人和數據中心是絕對主角;Neuralink的腦機接口設備,也將「大規模量產」。
如果汽車業務對特斯拉來説都不再重要,那麼4680電池自然是個食之無味的包袱。
特斯拉的Master Plan 4
所以在中國市場補貼退坡,同行猛推新車型的時候,特斯拉只能不慌不忙的掏出七年低息購車計劃。
[1] Exclusive: Tesla taps Asian partners to address 4680 battery concerns,Reuters
[2] Elon Musk’s Dramatic Miss On 2025 Tesla Cybertruck Sales,CleanTechnica
[3] Elon Musk’s SpaceX bought tens of millions worth of Cybertrucks Tesla can’t sell,electrek
[4] Tesla celebrates key milestone for 4680 battery cell production cost,Teslarati
[5] The Difficult Birth of the 4680 Battery: Only Tesla Dares Make Batteries This Way,Lifepo4 Battery
本文來自微信公眾號「遠川科技評論」(ID:kechuangych),作者:徐珊珊,36氪經授權發佈。