汽车行业特斯拉引领新技术系列一：4680电芯、CTC技术和一体化压铸技术-211118（29页）.pdf

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1、 4680电芯在安全性方面实现了突破：46mm的电芯直径，单位表面积的散热压力更大，从而影响充电速度和循环使用寿命。特斯拉采用的解决方法是采用无极耳技术。 无极耳技术可提高导电面积，降低内阻，提高电流，更易规模化生产：无极耳技术简化了电池生产过程中的绕制和涂料流程，提高导电面积，从而降低电芯内阻，提高电流。更低的内阻可以限制电池发热;更大的电流可以提升充电速度，4680电芯的充电速度可媲美2170电芯。 电芯单体体积增大，充分利用电芯空隙：相比方形电池和软包电池电芯间的紧密连接，4680的圆柱弧形表面，能够一定程度上限制电池之间的热传递。圆柱电芯即便充分接触，各电芯之间仍留有较大的间隙，从而减

2、少电芯之间的热传递;并且，特斯拉通过电芯的横向排布，电芯间插入液冷散热片等方法，进一步优化温控效果，从而提升车辆的续航里程。 高度加工的硅材料，成本较高，不具可扩性：由于硅本身的特性，在充满锂离子时其体积会膨胀四倍，压力会导致硅粒子绝缘，最终损失电池容量。因此，目前工业使用的硅都是经过高度加工的，例如以氧化硅、碳化硅等形式，并且较为昂贵。 新型硅材料，降低电池成本，提升续航里程：特斯拉使用原始的硅作为阳极材料，不对硅本身进行加工，而是通过电极设计和涂层设计入手。并且在此方法下，相同的硅材料可生产的电池数量将大幅提升。在电池组层面，阳极每千瓦时成本降低5%，成本降至1.2$/KWh，车辆的续航里

3、程增加20%。 硅材料处理过程：使用弹性离子导电聚合物涂层稳定表面。该涂层通过一种非常可扩展化的方法应用于表面，没有化学气相沉积，然后通过由高弹性粘合剂形成的坚固网络将其集成到电极中。 阴极材料多样化：由于阴极的不同材料其成本和结构稳定性不同，以及考虑到镍的供给，因此，特斯拉采用 “多样化阴极”的方法，即不同阴极材料的电池将搭载在不同车型上，以更好的平衡成本和性能。 三个电池组级别：单纯从能量密度的角度，镍的能量密度约为铁的两倍，但从电池组层面，综合各方面因素，镍比铁具有50%-60%的性能优势。因此特斯拉将电池组分为三个级别，分别搭载不同车型。 铁为阴极材料的电池，将搭载在中程续航的车型上，优先考虑电池寿命; 镍锰(2:1)为阴极材料的电池，将搭载在中长续航的车型上，优先考虑电池的续航里程; 高镍电池将搭载在Cybertruck和Semi车型上，优先考虑电池的能量密度。