韩国正极材料生产商L&F最早走漏风声，公告显示，L&F与特斯拉签订的高镍正极材料供货合同金额从29亿美元缩水到7386美元，减值超99%。这种砍单行为，几乎等同于项目黄了。 双方在2023年2月签署为期两年的供应合同，订单金额相当于L&F年营收的四倍，堪称天上掉馅饼，没想到馅饼掉了一半，又飞回去了。 L&F的高镍正极材料为特斯拉4680电池定制，是特斯拉“低成本电池-廉价车型”计划的关键环节。此后，特斯拉4680电池一直处于“停工”和“量产”的薛定谔状态。 一般来说，电池正极的镍含量越高，对应能量密度就越高，续航表现越好。用于Cybertruck和Semi这种又大又重的车型上，可谓棋逢对手将遇良才。 但在电池研发过程中，基于NCM811（即镍钴锰按8:1:1配比）的第一代4680电池能量密度不达预期，充放电能力也格外拉垮，导致率先尝鲜的Model Y出厂即绝版[1]。 于是，特斯拉找到了前文中的材料商L&F，后者早早将9系高镍电池商业化，正极产品的含镍量可以做到惊人的95%。随后，特斯拉第二代4680电池采用9系高镍正极，提高了能量密度，没想到Cybertruck的销量出了问题。 Cybertruck既没承接Model Y的走量任务，也没成为特斯拉的盈利支柱，销售还要借助内部关联交易。Electrek报道的标题讽刺意味十足[3]：SpaceX购买了数千万美元的“特斯拉卖不出去的Cybertruck”。 Cybertruck商业化失败的直接原因，大概率是宣传和量产版本在续航和价格上的明显落差。而续航和价格对应的“能量密度”与“生产成本”，似乎又指向了4680电池本身。 4680电池顾名思义，指直径46毫米、高度80毫米的圆柱形电池，2170电池则是直径21毫米，高度70毫米。相比后者，4680电池体型更大，容量更高，同样的电池包电芯数量更少，节省电芯部件。 但仅仅是形状变化，很难达到马斯克单位电池成本降低56%的目标。按照特斯拉的规划，这个数字14%靠设计、18%靠生产、17%靠正负极材料（5%负极、12%正极）、7%靠电池与车身集成技术。 一是全极耳（特斯拉叫无极耳）。极耳是连接电池正负极的金属导体，相当于充放电的桥梁。传统极耳设计类似独木桥，电流只能在狭窄的通道里运动。当电池尺寸增大，正负极极片加长，极耳距离变远，电子传输路径会变长，充放电效率下降。 全极耳就像高速公路，在极片末端形成极耳，卷绕后与壳体直接相连。接触面积变大，电子路径缩短，内阻减小，充放效率迅速提高。 二是正负极。简单来说，正极镍含量越高、负极硅含量越高，对应的能量密度就越大。因此，特斯拉的方案是“高镍正极+掺硅负极”。 三是电池生产环节的干法电极。目前主流的湿法工艺是将正/负极材料、导电剂和粘合剂混合在液态溶剂中，再涂覆到金属箔片上，烘干制备成电极，费电也不环保。 干法工艺是非常马斯克式的思路：既然要“先弄湿再烘干”，为什么不省去“弄湿”环节，混合物成膜后直接压在箔片上，制成干电极呢？ 因此，只是把电池尺寸从“2170”升级到“4680”非常简单，特斯拉实际上要做的是“尺寸+全极耳+高镍正极+掺硅负极+干法电极”五件事，既要大幅提高能量密度，又不能辜负马斯克降本狂魔的人设，主流评价是[5]：只有特斯拉敢这么造电池。 去年4月，马斯克高调庆祝4680电池成为特斯拉“每千瓦时成本最低的电池”，同时不忘阴阳怪气一下供应商。电池制造总监Michael Guilfoy趁势添火，宣布干法电极工艺“年内全面投产”[4]。 现阶段，硅碳负极掺硅比例基本在5%-10%，高含硅量仍需解决膨胀率的问题。还有个车企都不想面对的问题：硅碳负极价格远超传统石墨，会让电池成本大幅提高。 湿法工艺和干法工艺的区别，就像在面包上涂奶油和涂沙子，肯定是前者更好操作。原料混合不均匀、涂覆不均匀，都会影响电池性能。加上正极材料“又脆又贵”的特点，也对生产设备和良率构成了挑战。 2024年7月，特斯拉造出了第一台搭载双干电极的Cybertruck原型车，但全面投产的消息就此石沉大海，没了下文。更擅长艰苦奋斗的中韩电池厂，都不约而同将干法工艺商业化的时间定在了2027-2028年。 相比汽车业务的原地踏步，马斯克的人工智能公司xAI已经攒了100万张GPU（等效H100 GPU数量），估值涨到了2300亿美元；特斯拉的Master Plan 4，机器人和数据中心是绝对主角；Neuralink的脑机接口设备，也将“大规模量产”。
