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盼来4680电芯稳定量产,但对特斯拉还远远不够

放大字体 缩小字体 发布日期:2023-01-17 18:00:12   浏览次数:18
核心提示:2023年01月17日关于盼来4680电芯稳定量产,但对特斯拉还远远不够的最新消息: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


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。

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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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