特斯拉4680电池单元背后的秘密

当你的产品在二手车市场成为尴尬时，投资电池开发可能不是明智之举，但特斯拉别无选择。失去了电池供应商，每当其首席执行官深入政治时，股价就会下跌，特斯拉要么陷入困境，要么走向破产。

中国电池制造商CATL断绝了与特斯拉的关系，加入了固态电池联盟CASIP，让这家美国电动汽车新贵独自发展。面对制造自己电池的任务，特斯拉的工程师被迫设计一款电池。事实上，特斯拉管理层中的某些人可能早就预见到了这一点，这可以解释特斯拉2023年相当模糊的电池专利。但特斯拉的努力（理论上）终于产生了一种可行的电池设计。

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特斯拉4680电池

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• 特斯拉的电池有一些独特的设计选择，但性能一般。
• 它有一个全石墨阳极（石墨很常见，但通常与硅或其他金属结合。）
• 特斯拉的前电池供应商CATL已经在CASIP的带领下取得了更好、更令人印象深刻的成果。

特斯拉已将其首款自产电池命名为4680。该设计最大的惊喜或许在于它竟然来得太晚。毕竟，传统的内燃机汽车制造商通常在完成第一个十年的业务之前就开始生产自己的发动机。然而，特斯拉从来就不是一家传统的汽车公司。（许多读者可能还记得，特斯拉最初试图避开传统的经销商网络，而是进行直销。）值得称赞的是，特斯拉是第一家说服人们购买电动汽车的汽车制造商，即使它从未生产过电动汽车用的电池。

4680的不寻常电极

特斯拉的电池设计采用全石墨阳极电极。尽管石墨是电池电极的常见材料，但几乎所有其他制造商都会将其与硅等其他材料混合使用。特斯拉的100%石墨电极完全有可能像自动启动刹车灯一样具有突破性。然而，正如Cyber​truck革命性的车身设计一样，特斯拉可能很快就会发现为什么以前没有人这样做过。

有趣的是，该电池有一个干电极和一个湿电极。大多数电池要么全是湿电极，要么全是干电极。此外，特斯拉并没有尝试在电池的另一个电极上使用革命性的纯石墨。相反，阴极采用所谓的NCM811化学成分。换句话说，它的镍含量为81.6%。

那么，电池性能如何？

当然，许多人对电动汽车的电池化学成分并不感兴趣。他们只想知道电池的性能如何。特斯拉看似刚刚起步的电池部门尚未成功超越竞争对手。无论人们喜欢哪种指标或统计数据（能量密度、充电时间、续航里程等），4680电池似乎都表现平平。

当然，电池性能一般也没什么问题。但特斯拉从来就不是一家生产平庸汽车的公司。然而，对于一家越来越依赖炫酷卖车的公司（尽管它有自己的首席执行官），这款电池却异常平淡无奇。

4680标志着特斯拉与CATL关系的结束

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• CATL的CASIP成员蔚来汽车已向公众推出了600英里的电池。
• CATL的董事长似乎并不后悔离开这一合作关系，并且对埃隆·马斯克和他的公司几乎没有什么赞赏。
• 中国庞大且不断增长的电动汽车行业目前已将产品出口到其他大洲。

中国电池制造商CATL从一开始就为特斯拉生产电池。但该公司最近为了加入中国全固态电池协同创新平台（简称CASIP），与特斯拉断绝了关系。当时CATL宣布将协助特斯拉建设和开设自己的电池工厂，然后再断绝业务关系。

值得称赞的是，特斯拉在短短几年内就设计出了可行的电池设计，这使其领先于丰田始终遥遥领先的固态电池。但与丰田一样，特斯拉尚未将其电池安装到一辆可运行的电动汽车上并将其交付给经销商。

CATL董事长对伊隆·马斯克和电池业务不甚赞赏

电动汽车行业内部人士对特斯拉的电池项目持怀疑态度。CATL董事长曾志伟告诉伊隆·马斯克，他的电池“将会失败，永远不会成功”。他还表示，“特斯拉首席执行官更擅长处理其他技术，而不是电池单元。”曾志伟直言不讳，不像做生意那样直言不讳，“他不知道如何制造电池。这是电化学问题。”随后，曾志伟试图礼貌地恢复语气，说伊隆·马斯克“擅长芯片、软件、硬件和机械方面”。特斯拉旗舰车型Cyber​​truck召回事件削弱了曾志伟以积极态度结束讲话的尝试。

即使不考虑特斯拉日益恶化的公关问题和中国固态电池发展的令人眼花缭乱的兴奋，CATL与其前合作伙伴的分手可能只是出于武断的商业考量。特斯拉并没有陷入破产，但它肯定离成功不远了。然而，中国的电动汽车市场一直在以惊人的速度增长。许多中国电动汽车制造商已经开始将汽车出口到国外。简而言之，特斯拉可能不会再赚到钱了。

CATL正从特斯拉转向CASIP

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特斯拉的电池可能正在走向平庸，但CATL在切断联系后却找到了更大的力量。CASIP已经成功将半固态电池送到了客户手中。中国汽车制造商蔚来（另一家CASIP成员）通过一次充电驾驶配备半固态电池的ET7轿车649英里震惊了汽车界。它现在以日租赁的方式提供配备半固态电池的电动汽车。诚然，蔚来（以及所有其他CASIP成员）仍然不愿意让任何人真正购买配备半固态电池的汽车。然而，即使是这个相对较小的租赁计划背后也有多项突破。最明显的是，这是固态电解质电池首次在公共道路上使用。其次，CASIP已经证明它可以大规模生产这些电池，而不是在实验室里一次生产一个。

电动汽车电池发展的快速步伐

• 电池是电动汽车中唯一仍在快速变化的部分。
• 固态电池可以消除锂离子电池的许多缺点，但生产仍然非常困难。
• 半固态电池是锂离子电池的另一种可能的继任者。

电池是电动汽车中最后一个尚未成熟技术的部分。电动机无需重新发明，它就能驱动汽车。从车身空气动力学到碰撞安全性，汽车设计的几乎所有其他方面都与内燃机汽车一模一样。只有电池仍是一个未解决的问题。锂离子电池足够好，最终使电动汽车变得可行，而不是怪异。然而，它们固有的缺点（重量、续航里程等）使它们无法取代内燃机。

考虑到这一点，特斯拉首款自家电池如此平淡无奇确实令人惊讶。特斯拉确实倾向于忽略汽车设计中不那么耀眼的方面，炫耀电动汽车电池永远不会像打开改装后的发动机一样炫耀。然而，电动汽车车主仍然会注意到电池性能不佳，因为充电指示器下降的速度比他们希望的要快。

固态电池：它们是电动汽车的未来吗？

当然，任何关于电动汽车电池的讨论如果没有固态电池都是不完整的。这些电池将电荷存储在固体物质中。（其他电池将能量存储在液体或糊状物中。）如果电动汽车行业自己的新闻稿可信的话，固态电池将解决锂离子电池带来的所有问题。它们可以在体积只有一半的电池中存储两倍的能量。快速充电不会像锂离子电池那样对它们造成损坏。极热不会烧坏它们，严寒也不会使它们变得迟钝。

固态电池的唯一问题是，到目前为止，还没有人将其安装到汽车上并投入使用。在过去的十五年里，我们看到了越来越多的令人鼓舞的测试结果、乐观的新闻稿和安装在展台上的原型电池。然而，投入到固态电池开发中的数十亿美元并没有带来一辆可以运行的汽车。

半固态电池比锂离子电池更好（并且已经上路！）

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半固态电池是将能量存储在传统液体电解质和固体电解质混合物中的电池。固体电解质颗粒悬浮在糊状电解质中，就像混入蛋糕面糊的切碎的榛子一样。半固态电池具有全固态电池的许多优点，例如能量密度高、充电时间短和温度弹性好。它们也已经投入量产。然而，世界其他汽车行业显然对全固态电池有着纯粹的执着，不会允许任何像半固态电池那样的妥协。但如果纯粹的100%固态电池继续挫败所有将其从工厂生产到汽车的尝试，半固态电池可能会成为电动汽车的标准。

4680电池可能是特斯拉最重要的项目

特斯拉可能已经预见到了与CATL的决裂。你们中的一些人可能还记得，特斯拉在2023年申请了一项电池专利。这项专利更多的是对电动汽车电池的一般概述，而不是一项新技术的具体宣布。然而，值得注意的是，在公司分拆公开之前，特斯拉已经研究电动汽车电池一年多了。

现在不是特斯拉失去电池供应商的好时机

即使CATL在两家公司永久分离之前提供了指引，现在对于特斯拉来说，尝试从头开始启动电池生产线并不是一个好时机。过去几个月对于这家现代电动汽车的现任领导者来说非常艰难。该公司正试图在尚未建立电池供应的情况下开启快速增长阶段。

除了失去供应商外，特斯拉的首席执行官兼自封的吉祥物还使公司陷入了公关危机。埃隆·马斯克让自己成为一个政治色彩浓厚的人物，而其他汽车首席执行官却没有这样做过。此外，他心爱的Cyber​​truck项目也遇到了一系列令人尴尬的问题，尤其是对于一家已经从事该行业十多年的汽车制造商而言。埃隆·马斯克最近的活动使特斯拉的其他产品线成为四轮政治声明，这导致许多车主匆忙以旧换新。但无论埃隆·马斯克是否能够胜任电池制造，没有人会替他做这件事。