電動汽車作為燃油車的終結者，其續(xù)航焦慮是必須克服的一個"軟肋"，另外，也有業(yè)內人士認為電動汽車的競爭歸根結底本質上其實是"電池的競爭"。作為電動汽車界的"一哥"，TSLA深知電池有關自身的重要性。

有關TSLA下一步將會使用什么電池，浙江大學材料科學和工程學院涂江平在接受采訪時表達了自己的看法，他告訴DeepTech："未來TSLA應該會使用大容量電池，管理系統(tǒng)比較簡單，材料體系則會往準固態(tài)走。"

數據顯示，目前電動汽車產業(yè)電池成本能夠占到整車的40%左右，電池占據電動汽車成本的大頭，同時，電池的性能直接關乎汽車的整體性能表現(xiàn)，比如核心的續(xù)航能力等。

類似于手機的超長待機，超長續(xù)航是TSLA所一直追求和突破的，而電池正是決定電動汽車續(xù)航的核心。然而，想提高電動汽車的續(xù)航，一味地靠加大電池容量并非明智之舉，提升電池的能量密度才是正道，而固態(tài)電池正是目前極具潛力的新型電池之一。

全固態(tài)電池為何讓TSLA"愛恨交加"

提到新型電池必然少不了固態(tài)電池——這個被業(yè)界普遍看好的電池品類。首先解釋一下什么是固態(tài)電池？其全名是固態(tài)鋰電池，是一種沒有液體電解質的電池。和之相反的則是液態(tài)鋰電池，比如大家最常見的鋰電池，也就是你手中手機的電池。

值得注意的是，"固態(tài)電池"和"全固態(tài)電池"是兩個不同的概念。據了解，根據電解質的種類，鋰電池可以分為液態(tài)鋰電池、固液混合鋰電池和全固態(tài)鋰電池三類。

圖｜液態(tài)鋰電池和固態(tài)鋰電池結構示意（伊維智庫）

它們最重要的差別是電池內部液體電解質和固體電解質的比例不同。比如固液混合鋰電池內含有一定量的液體電解質，而全固態(tài)鋰電池內沒有液體電解質，全部都是固態(tài)電解質。

得益于全新材料和獨特結構，全固態(tài)電池所具備的優(yōu)勢幾乎是壓倒性的，綜合安全性、能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、高低溫性等性能等各個方面都表現(xiàn)優(yōu)異，很明顯，這些優(yōu)點恰恰都是TSLA"夢寐以求"的。但全固態(tài)電池也有一個致命缺點，那就是成本過高，確切的說是現(xiàn)階段成本很高，顯然，這又讓TSLA"望而卻步"。

有關全固態(tài)電池，我國工程院院士陳立泉曾對媒體表示："液態(tài)鋰電池容易引發(fā)安全憂慮，300Wh/kg的能量密度也已至達極限。下一步要發(fā)展固態(tài)電池，或者逐漸過渡到全固態(tài)鋰電池。"他補充稱："固態(tài)電池的負極材料可以是納米硅和石墨的復合負極，正極可以是錳酸鋰、富鋰錳基材料或不含鋰的正極材料，電解質是固體電解質，能量密度可達300~450Wh/kg。"

有關全固態(tài)電池的技術現(xiàn)狀，我國科學院物理研究所李泓也曾公開表示："總體而言，固態(tài)電池在世界范圍內尚處于研發(fā)階段，目前還沒有公司展示綜合性能及成本都能和液態(tài)鋰電池相媲美的大容量固態(tài)動力鋰電池。"他還說："由于全固態(tài)鋰電池目前尚未完全解決循環(huán)過程中固相界面接觸及體積膨脹問題，材料體系、生產工藝、應用技術因此也不成熟，并未形成供應鏈、得到充分驗證，短時間內無法實現(xiàn)大規(guī)模量產，預計還需約5年時間。"

就在前不久，我國科學院院士、汽車安全和節(jié)能國家重點實驗室主任歐陽明高也曾說過類似的話："假如某一位說他的車既能跑一千公里，又能幾分鐘充完電，還特別地安全，而且成本還非常低，那大家不用相信，因為這在目前是不可能同時達到的。"

顯然，就現(xiàn)階段而言，雖然全固態(tài)電池優(yōu)勢突出，但受到目前工業(yè)技術水平的限制，短時間內難以實現(xiàn)規(guī)?；慨a。

TSLA放大招，自研的4680新型電池是何來頭？

既然短時間內等不來全固態(tài)電池，于是TSLA便開始"自立門戶"研發(fā)制造新型電池。

去年九月，TSLA在"電池日"上公布了全新的4680電池。據了解，這款電池的直徑為46mm、高度為80mm，其最大的特點是采用了激光雕刻的無極耳技術，突破圓柱電池的尺寸限制，由于沒有了電池重要發(fā)熱部件，電池的熱穩(wěn)定可控性更高。而且這樣的設計令功率輸出提升了6倍，續(xù)航里程提升了16%，每千瓦時的成本下降了14%，而且充電時間也大幅縮減。

圖｜TSLA4680電池的外觀（來源：TSLA官方微博）

圖｜TSLA4680電池的內部結構（來源：TSLA官方微博）

新型4680電池在能量密度、性能、成本、安全等多個維度都實現(xiàn)了不小的跨越，和目前正在使用的2170電池相比，其能量密度提升了5倍。在"電池日"上TSLA還展示了4680電池的組裝信息，據介紹，新的電池包采用無模組設計，大約由960個4680電池組成，相比上千個2170電池組成的電池組要少一些，而且電池包的能量密度達到了300Wh/kg。

使用新型電池后，TSLA電動汽車的續(xù)航里程將新增54%，成本將下降56%。顯然，這種4680電池一旦量產，將大大助力TSLA實現(xiàn)降低制造成本的目的。

簡單概括總結一下就是：TSLA開發(fā)的4680新型電池成本更低、能量密度更大、充放電功率效率更高。

對此，有業(yè)內人士根據TSLAModel3的目前售價進行了粗略估算，若采用這種4680新型電池后其售價很可能低至16萬元左右。

圖｜TSLA4680電池的"無極耳"技術

早在2020年五月TSLA便披露了4680電池無極耳技術：其核心設計理念是通過正負極集流體和蓋板/殼體直接連接，成倍增大電流傳導面積、縮短電流傳導距離，從而大幅降低電池內阻，減少發(fā)熱量延長電池壽命，并提高充放電峰值功率；并通過優(yōu)化電池結構件、簡化電池生產工藝流程等，提升電池標準化生產量力、降低電池成本。

有關TSLA的4680電池技術，涂江平告訴DeepTech："這個是成熟技術，他們叫無極耳技術，我們叫全集流體技術，早在2014年我們就獲專利了，國內大圓柱電池現(xiàn)在基本都采用這個結構設計和工藝。"

TSLA快馬加鞭，加速自研電池落地量產

TSLA作為一家車企，起初在電池領域的技術沉淀較少，只是通過第三方采購電池或者合資共建的方式保障電池供應。

從1865電池到2170電池，TSLA一直都在堅持提升電池能量密度、降低電池成本的策略。2017年，TSLA引入電池科學家JeffDahn研究團隊從技術、工藝等方面重新布局電池領域。2020年，TSLA宣布自建新型電池試驗線，同年五月披露"無極耳"電池專利，九月正式公布4680新型電池。

據悉，目前TSLA正計劃在德國的格林海德市建設一個超級廠，由汽車廠和電池廠兩部分構成，分別生產新款ModelY電動汽車和新型電池。德國聯(lián)邦經濟和能源部也在上周批準了啟動電池廠建設初步方法。

目前，TSLA正計劃為電池廠招募員工。有媒體消息稱："TSLA計劃在這個電池廠大批量生產性能更佳的4680新型電池。"

馬斯克去年就曾表示，已經在美國的得克薩斯州"試點廠"試制4680電池。未來，隨著格林海德市電池廠的建成，屆時或將成為世界上規(guī)模最大的汽車電池廠。

依托自研自制的4680新型電池，TSLA還能讓整車的綜合成本進一步降低，這很好的契合了TSLA"低價搶市場"的商業(yè)策略，以加速TSLA拓展全球市場，尤其是東南亞、南美等欠發(fā)達地區(qū)市場。

4680和全固態(tài)，哪個會是TSLA未來的押寶對象？

TSLA大費周章的自研電池，那這種4680電池會是TSLA未來的押寶對象嗎？短時間是，但長遠看未必。結合消費市場、商業(yè)策略等綜合因素分析，TSLA使用4680電池更像是一種"不得已的選擇"，也可以理解為是一種過渡。

回顧去年"TSLA電池日"，公布會上展示更多的是TSLA自研電池的創(chuàng)新思路，包括外觀、結構以及制造工藝等等。細看不難發(fā)現(xiàn)，其實4680新型電池的核心電化學體系并沒有革命性的創(chuàng)新，也沒有超越包括CATL、LG化學、松下等專業(yè)電池公司的研發(fā)范疇。

在電池技術日新月異的當下，國內的一些電動汽車品牌也相繼推出了全新電池品類，比如固態(tài)電池、石墨烯電池等等，然而相較于這些，TSLA的4680電池似乎是最接近能夠實現(xiàn)量產的。

至于最近熱度頗高的石墨烯電池，就目前而言，石墨烯在電池領域的應用，一是作為負極材料，二是作為導電添加劑。事實上，用石墨烯做負極材料會導致成本極高，且目前技術尚不成熟。但假如是被用作導電添加劑，嚴格來說，這種電池應該被稱為"石墨烯基電池"或"摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池"，顯然這和傳統(tǒng)意義上的"石墨烯電池"是兩個不同概念。

對此，我國科學院山西煤炭化學研究所研究員陳成猛曾向DeepTech透露："在鋰電池領域，石墨烯目前僅作為輔助性的填料使用，在主體材料或電化學體系沒有技術突破的情況下，其應用僅可改善儲電部分性能，但效果遠達不到‘顛覆’的程度，將這類電池稱為‘石墨烯電池’也是不科學的。"

縱觀過往，任何科技產品的普及都要經歷一個由研發(fā)到量產的過程，只是這個過程或長或短。具體到全固態(tài)電池，從實驗室研發(fā)，到投產制造，再到大規(guī)模量產，整個時間周期很長，更為關鍵的是成本。

TSLA的商業(yè)策略是"低價搶市場"，在這個策略下，雖然全固態(tài)電池"無限好"，但成本是個"硬傷"，而且距離大規(guī)模量產還有很長一段路要走，所以，TSLA短時間內使用的可能性不大。當然，也不排除TSLA試驗性地將全固態(tài)電池率先應用在非量產頂端車型的可能。

最后，不妨大膽的猜想預測：TSLA下一步大概率會使用全固態(tài)電池，但在全固態(tài)電池成本尚未降到合理水平時，自研的4680電池無疑是一個很好的過渡。