特斯拉4680电池是指电池直径46毫米,高80毫米,以尺寸命名。形状为圆柱形,与主流方形电池不同。特斯拉4680电池目前采用的是三元锂电池技术路线,不排除后续会推出磷酸铁锂电池。

4680属于三元高镍电池,正极材料采用的是NCA(镍钴铝),高镍电池的镍钴铝3种金属常见配比为8:1.5:0.5。镍钴铝是三种金属元素,故称为“三元锂”,三元锂一般分为NCA和NCM(镍钴锰)。

负极材料 比容量理论值 特点
石墨 372mAh/g 稳定性高、成本低
4200mAh/g 能量密度高、潜力大

4680电池在负极材料上与主流电池也有所不同,主流以石墨为主,4680电池使用的是硅基负极,该材料特性是比容量高,但存在硅易体积膨胀、导电性差、首次充放电损耗大等问题。为了在能量密度和稳定性之间找到平衡点,目前的做法是将硅和石墨混合使用。

4680在工艺上,正负极添加了PVDF涂层,采用更多的铝箔和铜箔来保护电极材料,导电性更灵敏。而无极耳设计,把原来正极负极连接处的胶减掉了,降本增效,焊接上采用激光技术。

4680电池优点和缺点都有哪些?

1、比之前的2170圆柱电池大5.4倍,电池容量提升5倍,整车续航提升16%,采用无极耳设计,充放电速度提高6倍,有望降低电池内部电阻至原来的五分之一,产热更低更安全;

2、4680搭配CTC方案使用,即电芯直接集成到底盘,提升电池系统能量密度、整车减重、提高生产效率,在乘坐上有更多的优化空间;

3、缺点是无法确定是否会出现电池内部散热难度增大、电芯膨胀、导致电池寿命缩短的问题。

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另外,对于锂电池而言,材料成本很高,目前三元锂一般搭载于高配车系,拿特斯拉Model 3来说,三元锂版比磷酸铁锂版至少贵了几万块,多出来的钱主要是电池差价,因为三元锂材料更稀缺,尤其是“三元”中的钴元素,材料价格一直在上涨。当然4680是高镍三元,钴的占比低,但镍也会越来越紧缺。对于锂,虽然全球储量丰富,但分布广,不集中,加大了产能的不稳定性,容易被掐脖子。