盼来4680电芯稳定量产，但对特斯拉还远远不够
作者丨查攸吟
责编丨崔力文
编辑丨别 致
毕竟，马斯克的所有的野心和宏图，都必须立于动力电池这块基石之上。
特斯拉旗首座超级工厂，位于美国加州的弗里蒙特工厂，不久前正迎来其自诞生起的又一个高光时刻。
尽管被诸多美国本土消费者寄予厚望的赛博卡车，上市时间一推再推，目前已被延至今年年末。但直到一年多前才被纳入该工厂一隅的，专门负责生产动力电池的部门，现在正传出重大捷报。
特斯拉乃至于马斯克本人期待已久的自产4680电芯，自2022年12月起，产量已经取得了阶段性突破。
根据上周末特斯拉官方账号上月26日发布于推特平台的新闻：
这种大尺寸大型圆柱电芯在12月第三周的产量，达到了86．8万枚规模，“足以满足1000辆Model Y的需要”。
这也意味着自从2019年，特斯拉与松下合作的纽约州第二千兆工厂项目宣告夭折以后，特斯拉终于实质性地迈出了建设第二家本土电池工厂的步伐。
01
重新认识4680电芯
所谓4680电池，实际是一种基于外部几何尺寸而来的规格，即外直径46毫米，总长度80毫米的，圆柱形动力电池。有时候这一规格会被写作46800，最后一个0表示圆柱状。
实际上，无论18650还是后来的21700，实际都是基于通过对电池几何尺寸描述而确定的型号。
▲ 松下的三种规格电芯对比示意图
4680电池最早是2019年，由松下公司位于欧洲的化学实验室提出的概念性设计。其突出之处不仅仅在于比之前的型号更大，容量更高，更重要的是其全极耳（或者称为“无极耳”）设计。
在以往，极耳是动力电池的最基本构造之一，是电芯内正负极集流体与首尾盖板连接的必要部件。
但极耳构造本身有缺陷。
由于其尺寸相对较小，无论连接集流体还是接上电池壳体正负极位置的面积都不大，所以在实际使用中很容易出现热堆积问题。
而全极耳设计则彻底省略了极耳这个部件，通过正负极集流体与盖板／壳体的直连，成倍增大了电流在传导时的面积，同时也在一定程度上缩短电流传导的距离。
▲ 拆开负极盖板的特斯拉产4680电芯
这种设计的优点是显而易见的，通过优化电池结构件，不但简化了电池的生产工艺省略了不必要工序，同时也在一定程度上降低了电池内阻，提高充放电峰值功率。
这一改进的最直接结果就是，电池的发热显著降低，工艺流程的简化也进一步降低了生产成本，并且为进一步提高产能带来了可能。
但正如同所有最新技术一样，4680省略了极耳构造，却多了集流体黏附工艺。实验室成果要实际转化到规模生产上，往往需要克服数不清的问题，这就是最典型的案例。
担负在特斯拉体系内，率先试制4680电芯的加州弗里蒙特工厂，最初的良品率只有惨不忍睹的15％左右。即便经过数个月的改进，也只提升到20％左右。
为此，特斯拉方面曾经高薪四处招揽动力电池方面的人才，包括熟悉卷绕工艺的资深技工等等。通过近一年半时间，不间断地改进和提升，其良品率逐步提升到2021年末的80％，直至不久前突破了98％。
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