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特斯拉引以為傲的4680電池，量產遇到大問題了！連諾貝爾獎得主也確認了。
外媒路透社近日在采訪了12位電池專家后獲悉，因為電芯生產中的“干式涂布”工藝遲遲無法投入大規模量產，特斯拉的4680電芯自今年投產后一直都處于小批量生產階段，進而只有少量特斯拉的車型能夠搭載4680電池進行交付。
并且因為產量太小，4680電池原本應該發揮的大幅降低電池成本的作用也被打了個對折。
憑借無極耳、硅基負極等多個新設計，4680電池在2020年發布時用一系列強勁的性能指標吸引了全球的密切關注。特斯拉方面聲稱，在配合CTC技術后，能夠讓電動汽車的續航提升54%，且電池成本還能大幅下降。
猛一聽這簡直就是電動車界的爆炸性技術突破，是明日之星。
但等了近2年之后，搭載4680電池的Model Y在美國已經交付用戶，大家發現這些車型的續航不僅沒有提升反而還下降了，甚至現在連量產問題都還沒解決……
干式涂布技術難突破 4680電池量產受阻
2020年9月，特斯拉在電池日活動上正式發布了引起全球關注的4680電池（電芯），并在今年于正式投產，安裝在特斯拉美國得州工廠生產的Model Y車型上。
▲特斯拉展示的4680電芯
該電池實現量產的一個關鍵是干式涂布工藝（dry-coating）。但專家們卻透露特斯拉在推進這一工藝量產中卻遇到了不少挑戰。
鋰離子電池的共同發明人、2019年諾貝爾獎得主之一Stan Whittingham向外媒表示，“我認為他（馬斯克）終將解決這個問題，但不會像他計劃得那樣快，因為該工藝仍需要一些時間來測試。”
在使用傳統濕法工藝涂抹電極時，電池生產商將材料與有毒的黏合劑溶劑混合。一旦完成涂層，電極就會在大型烘箱中干燥，在此過程中蒸發的有毒溶劑會被回收、處理和循環利用，而這些都增加了成本。
▲干電極生產過程
干式涂布工藝則不同了，在這項技術中，電極使用不同的黏合劑進行涂抹，幾乎不使用液體，因此它們不需要被干燥。這意味著它更便宜、更快，對環境的破壞也更小。
特斯拉方面曾表示，該工藝幫助特斯拉將成本減少了三分之一，并將工廠的占地面積和能源消耗削減到濕法工藝的十分之一。
理論上看，該工藝確實很香，但現實卻相當骨感。
2019年，特斯拉通過出售股票，以2.35億美元收購了Maxwell公司。后者為其超級電容器研發出了干電極技術和干式涂布工藝。
據了解，Maxwell的干電極技術和干式涂布工藝不僅可以讓電動汽車的續航能力得到提升，而且該項技術還可以大幅簡化制造工藝，制造成本可以減少10至20個百分點，還能讓電池能量密度至少提升20至30個百分點。
▲Maxwell干電極技術介紹
但電動汽車使用的動力電池因為更大和更薄，所以難以用干式涂布工藝在保證質量的情況下進行大規模量產。
“他們可以進行小批量生產，但一旦加大產量就會遇到非常多的問題，太多了。”一位接近特斯拉的專家這樣向路透社評論道。
專家表示，因為產量太小了，所以該工藝原本應該帶來的節約成本的效果根本無法實現。
電池專家們分析稱，目前搭載4680電池的Model Y的成本也只能下降2000~3000美元（約合人民幣13956元至20934元）。這個數字只相當于特斯拉在4680電池發布會上公布的一半。
并且節省的這兩千多美元，主要還是因為電池更大了才能實現的。
▲4680電池
特斯拉原來需要使用4400個2170電芯為Model Y供電，即工人需要焊接17600個點（每個電池有4個焊點），才能組裝好一個電池組。
如果是4680電芯僅需830個，每個電芯只有兩個焊接點，焊點也減少到1660個，成本顯著降低了。而且更簡單的設計還意味著連接器和其他部件更少，這使得特斯拉能夠進一步節省勞動力成本和機器時間。
而如果干式涂布工藝能夠規模量產，則能讓Model Y所搭載的4680電池組的成本減少5000~5500美元（約合人民幣38379元）成本的一半）——比2170電池要減少一半。
而早在今年2月份，外媒autoevolution就援引一位博主的消息報道稱，特斯拉加州工廠的4680電芯良品率仍然很低，而這可能會影響電池的質量。
當時博主放出的文件圖片顯示，當天有14臺機器在運行，4680電芯綜合良品率達92%。其中一臺機器因為需要用來培訓得州工廠的員工，所以所產電芯的不良率達到了82%。
▲博主放出的文件圖片
生產數據還顯示，當天工廠只生產了大約6250個電芯。而一輛Model Y大約需要830個電芯，這就意味著當時工廠的產能大約只能滿足7輛Model Y的生產。
而在8月份的特斯拉股東會上，馬斯克仍宣布將在2022年底將大規模量產4680電池。但從專家的分析來看，這一目標顯然難以實現。
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發表于 2022-9-8 11:17:38
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