干法電極，特斯拉4680電池的故事

近年來(lái)，特斯拉始終將干法電極作為電池生產(chǎn)的核心制造工藝，并稱(chēng)其將使4680電池成為“完全體”版本。

特斯拉在2020年電池日發(fā)布了4680大圓柱電芯（直徑46mm、高度80mm的圓柱電池），特斯拉宣稱(chēng)，4680電池能量密度可達(dá)300Wh/kg，搭配全極耳設(shè)計(jì)與干法電極工藝，能讓電池成本下降一半，續(xù)航與快充性能大幅提升，有望成為下一代電池行業(yè)的核心標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)特斯拉的測(cè)算，46mm直徑是在圓柱電池對(duì)于整車(chē)?yán)m(xù)航里程提升的最優(yōu)解，并且將帶來(lái)可觀的成本降低。4680電池相比2170電池容量提升5倍、車(chē)型續(xù)航提升16%、功率提升6倍。

據(jù)特斯拉介紹，4680電池將采用高鎳正極和硅負(fù)極材料。正極材料上，鎳含量提升一方面能夠增加電池的能量密度，另一方面相對(duì)價(jià)格昂貴的鈷含量降低，正極材料的成本亦降低；負(fù)極材料上，硅擁有比現(xiàn)有石墨體系更高的克容量，高克容量負(fù)極可以提高電池的能量密度。

4680電池中采用全極耳設(shè)計(jì)，電子在集流體流過(guò)的路徑僅為軸向長(zhǎng)度，流通路徑縮短，傳導(dǎo)面積增加，電池內(nèi)阻降低。因此在電池充放電時(shí)溫升降低，支持更大電流快充放電。

制約4680電池量產(chǎn)的核心，是干法電極工藝。傳統(tǒng)鋰電池電極生產(chǎn)多采用濕法工藝：將電極/電解質(zhì)材料與粘結(jié)劑混合成漿料后進(jìn)行涂布，再通過(guò)烘干完成成膜。而干法工藝則取消了溶劑使用與烘干步驟，更依賴(lài)高剪切干混與纖維化設(shè)備實(shí)現(xiàn)材料均勻分散與預(yù)成型，并通過(guò)多輥壓實(shí)方式直接完成成膜過(guò)程，從而降低電芯生產(chǎn)成本。

特斯拉提出干法電極工藝的構(gòu)想：摒棄液態(tài)溶劑與烘烤環(huán)節(jié)，直接將干性粘合劑與正負(fù)極干粉材料混合，一步成型電極薄膜。理論上，這一工藝可省去溶劑回收、高溫烘烤等環(huán)節(jié)，生產(chǎn)效率大幅提升，制造成本降低20%以上，工廠占地面積縮減50%，能耗下降90%。但干粉材料附著力極弱，要在無(wú)溶劑調(diào)和的情況下，均勻附著在金屬箔上且不脫落、不碎裂，實(shí)驗(yàn)室可行卻難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，4680電池商用需達(dá)到95%以上的量產(chǎn)良率，而2022年底特斯拉僅能實(shí)現(xiàn)92%，且只能在負(fù)極采用干法工藝，正極仍依賴(lài)傳統(tǒng)濕法。這種“干濕混合”的妥協(xié)方案，不僅無(wú)法發(fā)揮4680的全部性能，更難以支撐大規(guī)模量產(chǎn)，這也是此前4680僅能小眾應(yīng)用的核心原因。

2025年11月的股東大會(huì)上，馬斯克還表示：4680電池的干陰極工藝仍在開(kāi)發(fā)中，并坦言押注干電極工藝可能是一個(gè)錯(cuò)誤決策。然而短短兩個(gè)多月后，情況發(fā)生了反轉(zhuǎn)。

2026年2月，馬斯克在社交平臺(tái)表示：“實(shí)現(xiàn)干電極工藝的規(guī)模化生產(chǎn)，這在鋰電池生產(chǎn)技術(shù)上是一項(xiàng)重大突破，難度極高。祝賀特斯拉工程、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈團(tuán)隊(duì)以及我們的戰(zhàn)略合作伙伴供應(yīng)商取得的卓越成就。”隨后，特斯拉官方團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)發(fā)了這則消息，并回復(fù)稱(chēng)：“干電極制造工藝可降低成本、能源消耗和工廠復(fù)雜性，同時(shí)顯著提高可擴(kuò)展性。”

特斯拉表示，公司在2025年第四季度于得州奧斯汀工廠實(shí)現(xiàn)了正負(fù)極全干法電極的量產(chǎn)突破，4680電芯體系進(jìn)化成了最終完全體。特斯拉2025年第四季度財(cái)報(bào)明確提及，已開(kāi)始為部分Model Y車(chē)型生產(chǎn)搭載全干法4680電芯的電池包，這是該電池首次進(jìn)入品牌走量車(chē)型序列。

按照規(guī)劃，未來(lái)4680電池將逐步覆蓋Model 3、Model Y等主力車(chē)型，搭配CTC電池底盤(pán)一體化技術(shù)，有望讓Model Y長(zhǎng)續(xù)航版WLTP續(xù)航突破800公里，同時(shí)進(jìn)一步降低整車(chē)成本，為2.5萬(wàn)美元平價(jià)車(chē)型與Robotaxi等項(xiàng)目落地提供支撐。

信息來(lái)源：

馬斯克官宣：干電極工藝量產(chǎn).科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)

特斯拉4680電池“完全體”：電極全干法工藝量產(chǎn)及設(shè)計(jì)方案解析.新能源高壓架構(gòu)與安全