特斯拉电池日解密：大电芯、无极耳、高镍化，入门车型有望降至17万

北京时间9月23日4点半，特斯拉电池日在其加利福尼亚州弗里蒙特工厂举行，展示了特斯拉在电池技术领域取得的最新进展。

特斯拉电池日全程

核心要点：

1. 电芯技术方案将由2170升级为4680，采用无极耳设计，将带来14%的成本下降；

2. 产线效率提升投资额下降，包括干电极工艺、组装化成分容效率提升，贡献18%的成本下降；

3. 负极材料改进，导入创新性的硅材料，贡献5%的成本下降；

4. 正极材料改进，包括镍锰材料（降低钴含量）、正极加工工序简化、资源提取工序简化、回收工序的改善，贡献12%的降本；

5. 车身工序优化、电池封装优化，类似于CTP、CTC的思路，贡献7%的成本下降。

从核心要点来看，降本，是特斯拉电池日需要传播的主要核心内容。“我想让更多人买得起电动汽车。”马斯克透露，特斯拉将在未来3年内推出2.5万美元（约合17万元人民币）的新车型，尽管新车尚未命名，但其所搭载的电池已明确将在柏林工厂生产。

“未来传统车将不存在”，马斯克又进一步补充道，“这么说太过于绝对了，应该说是未来传统燃油车仍有一定存在空间，但存在感不会太强。”

毫无疑问，汽车电动化的发展方向已成为全球汽车产业的共识，但受限于里程、成本，纯电动汽车仍难快速实现市场全面渗透。为解决这一痛点，马斯克在今天的特斯拉电池日中大胆提出计划将每千瓦时（kWh）的成本减半，但同时保证功率更高，续航更长。

而这一计划的落地，便是特斯拉于同期发布的4680型电池，即高度80毫米，直径46毫米，采用激光雕刻的无极耳技术。

据了解，特斯拉于去年12月就已申请了“无极耳”电池专利，在这项专利中，正负电极中至少有一个电极没有传统凸起的极耳结构，在正极或者负极极片的边缘处增加导电涂层，让导电涂层直接与电池端盖接触，电流通过导电涂层和电池外壳到达电池外接电路。专利文件介绍，通过这种设计，特斯拉可以在电池生产过程中省去极耳的焊接过程，既提高了效率，也降低了因焊接而带来的更高的不良率。同时，此设计可显著降低发热量，解决高能量密度电芯的散热问题，并提高充放电峰值功率。

图片来源：平安证券研究所

就发布会给出的消息来看，与目前在Model 3 和Model Y上使用的松下2170电池相比，4680的能量将高出5倍，功率也将高出6倍之多，行驶里程将增加16%。

特斯拉4680型电池；图片来源：电池日直播截屏

同时，据特斯拉动力总成和能源工程部负责人Andrew Baglino表示，其4680型电池，仅仅是改变形状和尺寸便可以使其每千瓦时的成本降低14%。目前，这款电池已在特斯拉弗里蒙特的一家试验工厂投入生产，但想要实现1GWh的产能，大约需要一年的时间来准备，也就是2022年才能够实现大批量量产，因此特斯拉仍需继续从松下、LG化学以及宁德时代等供应商处采购电池。

特斯拉4680型电池每千瓦时成本降低14%；图片来源：电池日直播截屏

不过，由于新的4680无极耳电芯无需安装、焊接极耳，拥有更简化的制造过程和更少的零件。为此，特斯拉构建了新的生产线，拥有此前生产线7倍的生产能力，可显著提升生产效率，整个工厂也将实现TWh级别的产能，未来10年内实现3TWh年产能也将成为可能；同时每千瓦时产能的投资成本下降75%，为快速扩张生产规模提供有利条件。

当然，想要降本，仅仅是依靠电池结构的变化难以实现纯电动车取缔传统燃油车的远大目标。

特斯拉还将选用储能效果好的生硅材料，重新开发电芯阳极，并通过增加弹性的离子聚合物涂层以稳定硅表面结构，提升电芯稳定性和安全性。该技术可增加20%的续航里程，同时成本降低5%。

特斯拉原料硅阳极材料；图片来源：电池日直播截屏

此外，针对外界争论不休的无钴电池，特斯拉也同样在其电池日中稍有透露。据介绍，为提升能量密度及解决电池安全问题，特斯拉已开发出不含钴的高镍阴极材料，最大化提升镍含量，同时采用新的涂层与掺杂物，将阴极成本下降15%。可惜的是，特斯拉并未针对无钴电池进行展开解读。

特斯拉不含钴的高镍阴极材料；图片来源：电池日直播截屏

于纯电动车型来说，想要时间续航里程的提升，电池能量密度只是其中之一，打造轻量化车身亦是不可减少的环节。针对最新车型Model Y，特斯拉曾采用前后车身一体式铸造，每辆汽车将减少79个零部件。此次发布会中，特斯拉则在这一基础上进行了再升级——将电池包设计为车身结构件，将电池包和车身前后部一体化成型，此结构带来超高强度车身，同时车辆的重量分布也更靠近中心，带来更灵活的操控性。为了实现这一设计，特斯拉专门研发一种前所未有的新配方合金材质，加强车身强度。这一车身架构将提升14%的续航里程，将整体结构减重10%，并减少370个零件。

综合上述五个方面的措施来看，特斯拉的电池技术可使车辆续航里程增加54%，每千瓦时的成本下降56%，投资额约下降69%。

但需要注意的是，这以上所有规划的最终商业化落地还需等到2022年，针对这一量产时间，马斯克曾于一天前在其社交媒体中透露，随即，特斯拉盘后股价骤降5%。今日由于电池日发布时间已过美股交易时间，尚难看出马斯克针对这一整套关于电池畅想的资本市场会给出怎样反馈。不过，从现场各位特斯拉股东长鸣的汽笛声，显然对这一新型电池的出现表示满意。

今年，是个特殊的时期，全球经济持续萎靡，叠加疫情，给全球汽车市场带来一击重拳。但得益于特斯拉上海工厂今年正式开始量产交付，欧洲新能源车型政策扶持力度加大等因素下，其在今年整体销量增速表现格外高涨。马斯克在电池日前的股东大会中予以肯定，并预计特斯拉今年交付量增幅在30%至40%之间，按照去年367,500辆计算，今年的交付量将在477,750至514,500辆之间。

对于未来，特斯拉的愿景是在每个大洲都有自己的工厂，现阶段包括正在扩建的上海工厂，特斯拉共有三个新工厂正在建设，这将为特斯拉流动性和交付周期有所保障。在此基础上，马斯克表示，期待上海工厂能够实现每年100万辆的产能目标，同时，更期待特斯拉每年2000万辆的销量目标早日实现。