4680電池的大餅，馬斯克不想畫了

特斯拉死磕4680電池五年多，最終低調(diào)敲響了退堂鼓。

韓國正極材料生產(chǎn)商L&F最早走漏風(fēng)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，幾乎等同于項(xiàng)目黃了。

雙方在2023年2月簽署為期兩年的供應(yīng)合同，訂單金額相當(dāng)于L&F年?duì)I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電池定制，是特斯拉“低成本電池-廉價(jià)車型”計(jì)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此后，特斯拉4680電池一直處于“停工”和“量產(chǎn)”的薛定諤狀態(tài)。

隨著核心供應(yīng)商意外爆料，特斯拉雄心勃勃的計(jì)劃似乎走到了盡頭。

Cybertruck不背鍋

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(guī)劃，Model 3車型以磷酸鐵鋰為主，Model Y/S/X采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

一般來說，電池正極的鎳含量越高，對(duì)應(yīng)能量密度就越高，續(xù)航表現(xiàn)越好。用于Cybertruck和Semi這種又大又重的車型上，可謂棋逢對(duì)手將遇良才。

但在電池研發(fā)過程中，基于NCM811（即鎳鈷錳按8:1:1配比）的第一代4680電池能量密度不達(dá)預(yù)期，充放電能力也格外拉垮，導(dǎo)致率先嘗鮮的Model Y出廠即絕版[1]。

于是，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(yè)化，正極產(chǎn)品的含鎳量可以做到驚人的95%。隨后，特斯拉第二代4680電池采用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(wǎng)友細(xì)心計(jì)算，從2023年下半年投產(chǎn)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(shè)，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(biāo)也相去甚遠(yuǎn)。

Cybertruck既沒承接Model Y的走量任務(wù)，也沒成為特斯拉的盈利支柱，銷售還要借助內(nèi)部關(guān)聯(lián)交易。Electrek報(bào)道的標(biāo)題諷刺意味十足[3]：SpaceX購買了數(shù)千萬美元的“特斯拉賣不出去的Cybertruck”。

原因不難理解，2019年Cybertruck發(fā)布，馬斯克給出的價(jià)格區(qū)間是3.9-6.9萬美元，最高配的三電機(jī)全驅(qū)版EPA續(xù)航高達(dá)800km。

結(jié)果2023年底正式上市時(shí)，定價(jià)大幅上漲，高配版定價(jià)從6.9萬美元漲到了9.9萬（目前11.49萬），續(xù)航卻大幅縮水，市場表現(xiàn)可想而知。

Cybertruck商業(yè)化失敗的直接原因，大概率是宣傳和量產(chǎn)版本在續(xù)航和價(jià)格上的明顯落差。而續(xù)航和價(jià)格對(duì)應(yīng)的“能量密度”與“生產(chǎn)成本”，似乎又指向了4680電池本身。

五座大山

特斯拉4680電池最初公布于2020年“電池日”，目標(biāo)很簡單：單體能量密度提高5倍，續(xù)航提高16%，功率提升6倍，每千瓦時(shí)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(shù)量更少，節(jié)省電芯部件。

2170電池與4680電池

但僅僅是形狀變化，很難達(dá)到馬斯克單位電池成本降低56%的目標(biāo)。按照特斯拉的規(guī)劃，這個(gè)數(shù)字14%靠設(shè)計(jì)、18%靠生產(chǎn)、17%靠正負(fù)極材料（5%負(fù)極、12%正極）、7%靠電池與車身集成技術(shù)。

理想狀態(tài)下，4680電池還需要攻克三個(gè)環(huán)節(jié)：

一是全極耳（特斯拉叫無極耳）。極耳是連接電池正負(fù)極的金屬導(dǎo)體，相當(dāng)于充放電的橋梁。傳統(tǒng)極耳設(shè)計(jì)類似獨(dú)木橋，電流只能在狹窄的通道里運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電池尺寸增大，正負(fù)極極片加長，極耳距離變遠(yuǎn)，電子傳輸路徑會(huì)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(nèi)阻減小，充放效率迅速提高。

傳統(tǒng)極耳設(shè)計(jì)和全極耳設(shè)計(jì)

二是正負(fù)極。簡單來說，正極鎳含量越高、負(fù)極硅含量越高，對(duì)應(yīng)的能量密度就越大。因此，特斯拉的方案是“高鎳正極+摻硅負(fù)極”。

考慮到鈷價(jià)漲勢驚人，去鈷留鎳是大趨勢。負(fù)極采用石墨摻硅，既能提升續(xù)航，理論上又能降低成本。

三是電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的干法電極。目前主流的濕法工藝是將正/負(fù)極材料、導(dǎo)電劑和粘合劑混合在液態(tài)溶劑中，再涂覆到金屬箔片上，烘干制備成電極，費(fèi)電也不環(huán)保。

干法工藝是非常馬斯克式的思路：既然要“先弄濕再烘干”，為什么不省去“弄濕”環(huán)節(jié)，混合物成膜后直接壓在箔片上，制成干電極呢？

因此，只是把電池尺寸從“2170”升級(jí)到“4680”非常簡單，特斯拉實(shí)際上要做的是“尺寸+全極耳+高鎳正極+摻硅負(fù)極+干法電極”五件事，既要大幅提高能量密度，又不能辜負(fù)馬斯克降本狂魔的人設(shè)，主流評(píng)價(jià)是[5]：只有特斯拉敢這么造電池。

馬斯克心滿意足的電池降本曲線是紅色那條

從2020年公布至今近六年，星艦試飛了十次，特斯拉FSD迭代了四個(gè)大版本，但4680電池需要翻過的五座大山，目前只翻過了三座。

跨越式路線太難

去年4月，馬斯克高調(diào)慶祝4680電池成為特斯拉“每千瓦時(shí)成本最低的電池”，同時(shí)不忘陰陽怪氣一下供應(yīng)商。電池制造總監(jiān)Michael Guilfoy趁勢添火，宣布干法電極工藝“年內(nèi)全面投產(chǎn)”[4]。

結(jié)果八個(gè)月后，L&F的一紙公告揭開了殘忍的事實(shí)：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(shí)現(xiàn)了“大電芯+全極耳”的設(shè)計(jì)，但摻硅負(fù)極和干法電極始終不見明顯進(jìn)展。

第一代4680電池負(fù)極基本不含硅，第二代含硅量雖然有所提升，但遠(yuǎn)未達(dá)到20%的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

現(xiàn)階段，硅碳負(fù)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(gè)車企都不想面對(duì)的問題：硅碳負(fù)極價(jià)格遠(yuǎn)超傳統(tǒng)石墨，會(huì)讓電池成本大幅提高。

干法電極是個(gè)降本利器，可以對(duì)沖硅碳負(fù)極增加的成本，但量產(chǎn)難度幾乎貫穿4680電池整個(gè)開發(fā)過程。

濕法工藝和干法工藝的區(qū)別，就像在面包上涂奶油和涂沙子，肯定是前者更好操作。原料混合不均勻、涂覆不均勻，都會(huì)影響電池性能。加上正極材料“又脆又貴”的特點(diǎn)，也對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和良率構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

2024年7月，特斯拉造出了第一臺(tái)搭載雙干電極的Cybertruck原型車，但全面投產(chǎn)的消息就此石沉大海，沒了下文。更擅長艱苦奮斗的中韓電池廠，都不約而同將干法工藝商業(yè)化的時(shí)間定在了2027-2028年。

在4680電池上，特斯拉為整個(gè)行業(yè)貢獻(xiàn)了一個(gè)非常前瞻性的技術(shù)路線，但馬斯克的跨越式打法，在執(zhí)行上栽了個(gè)跟頭。

2025年，特斯拉汽車全球銷量下滑8.6%，連續(xù)三年躺平。Cybertruck的滑鐵盧加上4680電池的趔趄似乎在說明一個(gè)問題：馬斯克已經(jīng)不關(guān)心汽車了。

相比汽車業(yè)務(wù)的原地踏步，馬斯克的人工智能公司xAI已經(jīng)攢了100萬張GPU（等效H100 GPU數(shù)量），估值漲到了2300億美元；特斯拉的Master Plan 4，機(jī)器人和數(shù)據(jù)中心是絕對(duì)主角；Neuralink的腦機(jī)接口設(shè)備，也將“大規(guī)模量產(chǎn)”。

如果汽車業(yè)務(wù)對(duì)特斯拉來說都不再重要，那么4680電池自然是個(gè)食之無味的包袱。

特斯拉的Master Plan 4

所以在中國市場補(bǔ)貼退坡，同行猛推新車型的時(shí)候，特斯拉只能不慌不忙的掏出七年低息購車計(jì)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