曾被判“注定失败”的特斯拉4680电池,凭什么逆袭打脸?
2024年11月,宁德时代董事长曾毓群在接受路透社采访时,抛出了一颗重磅炸弹。他直言自己当面告诉马斯克:你对4680圆柱形电池的押注“会失败,永远不会成功”。“我们进行了一场非常激烈的辩论,我向他展示了为什么圆柱形电池不行,”曾毓群说,“他沉默了。他不知道如何制造电池,这是电化学的问题。他擅长的是芯片、软件、硬件和机械。”
一年多过去,4680不仅没死,反而活得好好的。
2026年初,特斯拉得州超级工厂正式实现正负极全干法电极工艺规模化量产,良率突破90%。电芯能量密度突破300Wh/kg,制造成本下降30%。2026年4月,第100万颗4680电芯下线。随后发布的原生无人车Cybercab,搭载的正是这颗电池。
曾被判“注定失败”的技术,怎么就成了?
传统电池是“刷”出来的,4680是“压”出来的
要理解4680的分量,得先知道行业用了几十年的“湿法工艺”怎么做。
传统电池的电极,本质上是一层“涂料”:把高镍三元、石墨等活性材料粉末,和有毒溶剂NMP、粘结剂一起搅成浆料,像刷墙一样均匀涂在铜箔、铝箔上,再送进几十米长的烘箱高温烘干,把溶剂蒸发掉。
![]()
这个流程有几个天生的痛点:烘干环节能耗极高,占电池生产总能耗的30%以上;溶剂有毒,必须配套昂贵的回收系统;产线长、占地大、工序多,成本很难往下压;电极厚度有上限,想做更厚、能量密度更高的极片非常困难。
特斯拉4680走的是另一条路:干法电极工艺。
简单说,完全不用溶剂。把活性材料粉末和极少量PTFE(聚四氟乙烯)粘结剂混合,通过高压剪切让粘结剂纤维化,形成一张微观“蜘蛛网”,把粉末颗粒物理缠绕在一起,直接压成一张自支撑的电极薄膜,再贴到金属集流体上。
整个过程:无水、无溶剂、无需烘干。
工序缩减70%,工厂占地面积减半,生产能耗下降约50%,产线资本投入减少40%。电极可以做得更厚、更致密——干法电极压实密度从湿法的3.34g/cm³提升至3.62g/cm³,厚度可突破500微米,而传统湿法电极厚度极限在160微米左右。
这概念不新——行业里都知道干法好,但谁也做不量产。粉末混合均匀度、极片附着力、循环寿命,每一个都是地狱级难题。
为什么这么难?
干法正极粉末质地脆硬、磨损性强,若不借助溶剂,根本无法高速涂布在金属箔片上。正极材料像镍钴锰酸锂、磷酸铁锂这类,在干法辊压过程中很难形成均匀且自支撑的薄膜,容易出现掉粉、开裂、厚度不均等缺陷。
早期干法正极的良品率仅维持在80%左右,而未成功附着的粉末材料损耗率却高达70%至80%,远高于湿法工艺不足2%的水平。
2022年至2024年间,特斯拉第一代4680电芯实际上只实现了负极干法,正极仍沿用湿法工艺。马斯克曾公开承认:“干法正极是至今遇到的最难量产技术之一,甚至让我怀疑最初的选择是否太激进。”
曾毓群说“注定失败”,依据就在这里——电化学的规律,不是靠机械工程就能硬闯的。
转折点来了
2026年初,特斯拉在财报电话会议中正式确认:得州奥斯汀工厂已实现4680电池正负极全干电极工艺规模化量产,良率突破90%。
![]()
怎么做到的?特斯拉技术团队通过采用直径10微米以上的大颗粒活性材料、搭配多孔碳材料与干性粘合剂,结合高精度多级差速辊压和AI算法实时调控。核心突破是一种复合粘结剂体系——将PTFE与PVDF等聚合物结合,经高剪切气流研磨后形成微观蛛网结构,无需溶剂即可结合电极活性颗粒。粘结剂总占比控制在2%以内,原料仅需三次碾压即可形成完整电极薄膜(此前纯PTFE需十次碾压),效率提升至三倍。
性能测试显示,干法工艺电池在2000次充放电循环后仍能保留约90%初始容量。
不止干法:4680的另一杀招,无极耳设计
除了干法电极,4680还有一个被低估的革新:无极耳(全极耳)结构。
传统圆柱电池,电流要从极片两端的小金属极耳导出来,路径长、内阻大、发热高,大电流快充很容易遇到瓶颈。
4680直接把极片的整个边缘都做成导电面,电流路径从80-100毫米缩短到3-5毫米,内阻下降70%-80%,散热效率提升数倍。输出功率可达传统2170电池的6倍。
这带来的直接好处:更大的充放电电流、更快的快充速度、更好的大电流放电性能,刚好匹配Cybercab这类运营车辆高强度、高频次充放的需求。
再加上大电芯本身的优势——单颗4680电芯容量约为2170的五倍。同样容量的电池包,电芯数量从4400-5000颗减少到960-1000颗,焊接点、连接件、结构件都大幅减少,pack级成本进一步下降。
现在走到哪了?
截至2026年中的公开信息:
得州超级工厂已实现正负极全干法4680规模化量产,良率突破90%,部分产线已突破95%;电芯能量密度突破300Wh/kg;制造成本相比传统湿法下降约30%,电极生产成本近乎减半;已装车到部分Model Y;Cybercab正式搭载,认证能耗低至165Wh/mile(约10.25kWh/100km),电池容量约50kWh;2026年4月,第100万颗4680电芯下线;得州4680电池产线年产能超40GWh,柏林工厂追加2.5亿美元投资将产能提升至18GWh。
当然,这远不是终点。目前4680产能还在爬坡,全干法工艺的长期循环寿命、不同环境下的稳定性还需要更多市场验证。
最后说说马斯克这个人
聊4680,绕不开马斯克。
他不是电化学专家。曾毓群说得没错,他擅长的是芯片、软件、硬件和机械。在专业人士眼里,他就是个“外行”。
![]()
但他做了一件事:把工程、制造、规模效应拧到一起,去冲那些行业共识里“不可能”的事。
干法电极难吗?难。所以行业都在等,都在看,都觉得再等等更稳妥。
只有他带着团队一头扎进去。从2019年以2.18亿美元收购拥有干法电极核心专利的Maxwell开始,烧了几年钱,踩了无数坑,硬是把良率从惨不忍睹拉到了可量产的水平。
当然这不是鼓吹“外行颠覆内行”。电化学的规律不会让步,材料的边界不会突破。但工程和制造的优化空间,往往比行业共识里大得多。
很多时候,不是技术真的不可能,而是大家都觉得不可能,就没人愿意去试了。
从这个角度说,4680成不成,或许已经没那么重要。
重要的是,又有一件“注定失败”的事,被人硬生生做成了。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.