什么是4680电池（4680电池详细解说）

简单来说，4680电池是特斯拉主导设计的一种新型圆柱形锂离子电池，以其尺寸（直径46毫米，高度80毫米）命名。它被业内视为下一代动力电池的关键技术路线之一，旨在大幅提升电动汽车的续航里程、降低生产成本，并提高充电速度。

与传统的小圆柱电池（如特斯拉之前使用的2170电池）相比，4680电池的核心创新主要体现在三个方面：

1. 更大的尺寸（全极耳/无极耳技术的基础）

尺寸： 直径46mm，高度80mm。体积大约是2170电池（直径21mm，高度70mm）的5倍，容量也相应提升。

优势： 电池包内需要的电芯数量大幅减少（例如，从约4400个2170电芯减少到约960个4680电芯），简化了电池管理系统，减少了结构件和焊点。

2. 革命性的“无极耳”设计

这是4680电池最核心的技术突破。传统圆柱电池的电流必须通过两端小小的“极耳”汇集和传导，路径长、电阻大，导致发热和能量损耗。

无极耳设计： 直接将整个集流体（盖板）作为“极耳”，电流传导的路径最短、面积最大。

好处：

内阻大幅降低（约降低5-20倍）： 发热量显著减少。

充电速度更快： 支持更高的充电功率，目标是将充电时间缩短三分之一。

功率输出更强： 支持更强劲的加速和放电性能。

热管理更高效： 产热减少且散热路径更优。

3. 干法电极工艺

这是特斯拉从收购的Maxwell公司获得的技术。传统“湿法”工艺需要将电极材料与有毒溶剂混合后涂布再烘干。

干法工艺： 不使用溶剂，直接将粉末状活性物质压制成电极薄膜。

好处：

降低成本： 节省了昂贵的溶剂回收和烘干设备与能耗。

能量密度更高： 可以制造更厚、更密实的电极，提升电池体积能量密度。

更环保： 无有害溶剂排放。

潜在支持更高性能材料： 如硅负极。

续航提升： 通过提高能量密度（单体+电池包），特斯拉Model Y搭载的4680电池版本续航可增加约16%。

成本降低： 通过材料创新（如硅负极）、结构简化（电芯数量减少）、生产工艺革新（干法电极），目标是将电池成本降低50%以上。

充电更快： 得益于无极耳设计带来的低内阻。

功率更强： 满足高性能车型的需求。

制造工艺复杂： 无极耳和干法电极工艺都是全新的，量产难度高，良品率提升需要时间。

量产爬坡缓慢： 自2020年发布以来，特斯拉的4680电池量产进度慢于预期，目前主要在其德州和柏林工厂的部分Model Y车型上使用，尚未大规模铺开。

能量密度仍有提升空间： 目前第一代4680电池的能量密度并未完全达到当初设定的目标，特别是干法电极工艺的优势尚未完全发挥。

引领技术方向： 4680电池确立了“大圆柱+无极耳”的技术路线，吸引了众多电池厂商（如松下、LG新能源、宁德时代、亿纬锂能等）跟进研发和生产类似规格的电池。

标准化趋势： 46系列大圆柱电池（包括4695、46120等变种）正在成为高端电动汽车的一种标准电池形态，被宝马、保时捷等多家主流车企列入未来车型规划。

你可以把传统的2170电池想象成一群AA（5号）小电池，需要很多个并用复杂的线路连接；而4680电池就像一个大型的D（1号）电池，体积更大、容量更高，内部电流流动更顺畅（无极耳），组装起来更简单，整体效率更高。

总而言之，4680电池不仅是尺寸的变化，更是一次通过结构创新（无极耳）和工艺创新（干法电极）** 对电池基础设计的革新。它虽然目前仍面临量产挑战，但已被行业广泛认可为下一代高性能动力电池的重要解决方案