干法電極，特斯拉4680電池的故事

近年來，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，4680電池能量密度可達(dá)300Wh/kg，搭配全極耳設(shè)計與干法電極工藝，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)特斯拉的測算，46mm直徑是在圓柱電池對于整車?yán)m(xù)航里程提升的最優(yōu)解，并且將帶來可觀的成本降低。4680電池相比2170電池容量提升5倍、車型續(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，另一方面相對價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，電子在集流體流過的路徑僅為軸向長度，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，更依賴高剪切干混與纖維化設(shè)備實現(xiàn)材料均勻分散與預(yù)成型，并通過多輥壓實方式直接完成成膜過程，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，實驗室可行卻難以實現(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年底特斯拉僅能實現(xiàn)92%，且只能在負(fù)極采用干法工藝，正極仍依賴傳統(tǒng)濕法。這種“干濕混合”的妥協(xié)方案，不僅無法發(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月的股東大會上，馬斯克還表示：4680電池的干陰極工藝仍在開發(fā)中，并坦言押注干電極工藝可能是一個錯誤決策。然而短短兩個多月后，情況發(fā)生了反轉(zhuǎn)。

2026年2月，馬斯克在社交平臺表示：“實現(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)隊轉(zhuǎn)發(fā)了這則消息，并回復(fù)稱：“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年第四季度財報明確提及，已開始為部分Model Y車型生產(chǎn)搭載全干法4680電芯的電池包，這是該電池首次進(jìn)入品牌走量車型序列。

按照規(guī)劃，未來4680電池將逐步覆蓋Model 3、Model Y等主力車型，搭配CTC電池底盤一體化技術(shù)，有望讓Model Y長續(xù)航版WLTP續(xù)航突破800公里，同時進(jìn)一步降低整車成本，為2.5萬美元平價車型與Robotaxi等項目落地提供支撐。

信息來源：

馬斯克官宣：干電極工藝量產(chǎn).科創(chuàng)板日報

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

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