特斯拉4680電池 料預計今年正式試產
Elon Musk（Tesla的執行長）曾經於上年2020年9月的時候，於電池日展示了一款全新的電池－「4680」新型電池（即直徑46mm，高80mm的圓柱電池）。從降低電池組成本角度出發，Tesla將可推出售價25,000美元（約港幣19.5萬元）的電動車。早前Tesla與Panasonic達成合作協議（Panasonic是4680電池獨家製造商），而這間日本廠商將會作為Tesla供應鏈中的關鍵環節。Tesla副總裁（Drew Baglino）於上年10月20日的財報電話會議中指出，第一批配備4680電池的電動車可望在今年2022初交車。如今已經踏入一年多的時間，4680電池的進展將會是全球的焦點所在，也有望見證電池技術即將突破樽頸的時候。
先說明一下4680電池的技術，顧名思義是指直徑46mm和高80mm的圓柱電池。與目前Tesla採用的2170電池相比的話，該電池的能量密度能夠提升5倍、續航量程提高16%、容量提升6倍，且具有充電速度更快、製造成本壓低等優勢。從技術層面的角度來看，4680電池最大的特點是採用無極耳技術，意思是讓電池的接觸面全部具備極耳功能，並將電池最主要發熱的部件全部去掉，從而減少內阻，有利於解決電池容量大幅增加後存在的潛在安全問題（如過熱等）。Tesla目前旗下採用的產品為三元鋰電池，由於使用稀少且昂貴的「鈷」（製造電池時必備的化學材料），在成本方面難以有效地降低。而4680電池將會正正減少對鈷的用量，轉而提高鎳的比例；而負極材料的選用上，也將推出矽基來取代石墨，進一步提升電池能量密度，並藉由外層包覆矽納米材質，來解決矽基在充電過程過度膨脹的問題，提高電池的安全性。
基於4680電池是具有癲覆性的技術，有可能改變目前整個鋰電池行業的生態。在電池日首次推出4680電池的時候，人們普遍的分歧比較大，有人認為4680電池可能會顛覆現時電池技術的路線，而亦有人認為4680的制造是極具困難，以目前的技術根本難以大規模生產該電池。首先，生產這種體積更大的電池需要把制造工藝提高一到兩個級別。由於圓柱電池做大之後，電子需要橫穿的距離變得更長，電阻亦會隨著距離的增加而增大，發熱的問題反而變得更嚴重。而4680電池是用激光將極耳焊接，讓電子直接在電芯集流體和蓋板、殼體之間傳導，縮短了電子在內部的傳輸距離，同時極耳的接觸方式也從點接觸變成面接觸，大大增加了散熱面積。本來4680電池是方形電池的工藝思路，但套用了圓柱電池的外形結構，電池結構創新，往往對工藝要求較高，甚至需要不同的生產設備。這也解釋了為什麼Tesla事隔一年多後才正式今年試產，要將產品的良品率大幅提升。隨著逐步工藝改進措施的提升，目前良品率已經逐步從80%開始進一步爬升到82%，預期在2022年初能實現88-90%。
以目前Tesla的計畫，暫時先將4680電池應用於長續航的電動車，例如4680電池將會首先用於Model Y，其次可能搭載的車型有Cybertruck、Semi等。而Model 3就被認為尺寸的問題，被工程師認為不適合裝配4680電池。著名投資銀行之一的摩根士丹利(Morgan Stanley)亦同意Tesla目前的方向以及前景，於今年2022年初發佈一份關於研究4680電池的報告，分析師認為4680電池在長續航車型上比目前的電池技術更先進，如果能夠進一步降低成本，預計該電池在2025年在電池市場擁有50%的滲透率，而2026-2027年為最高峰的60%。同時4680電池的將重塑供應鏈的重要部分，包括陽極、陰極、設備、電池製造和上游材料。如今一年多的時間已經過去，Tesla的供應商Panasonic表示計畫 2022年3月在日本開始試產。若4680電池能成功正式落實，相信會對新能源汽車出現重大利好。
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