造勢了大半年後，馬斯克所說的“特斯拉歷史上最激動人心的壹天”——特斯拉電池日終於來了！這也是特斯拉首次專門針對電池技術舉辦發布會。在發布會中，最大的重頭戲是特斯拉發布了全新的“4680”型電池，如果電池設計、電池工廠、正極材料、負極材料、整車電池壹體化這5部分創新都能兌現的話，新電池的續航能力將能夠提升54%，成本會下降56%。不得不說，這是個非常了不起的成就。
“4860”電池登場
電池電芯設計：無極耳電?
在過去的幾年中，特斯拉與松下壹起，完成了壹次創新，那就是將18650電池升級到了21700電池，在升級的過程中，電池的能量密度增了約50%，續航能力也大幅提升。這壹次的創新，特斯拉帶來了46800電池，無極耳電池。
無極耳電?
目前的電池結構中，電流必須流經極耳才能到達電池單元外部的連接器。但是，當電流必須壹直沿著陰極或陽極流到極耳並流出電池單元時，電阻也會隨著距離的增加而相應提高。除此之外，由於極耳是額外的零件，因此增加了制造成本。相比傳統的電池結構，無極耳電池的制造過程會更加的簡單，也會進壹步減少電阻。當然了最大的優勢是它不但能夠提升16%的續航能力，還能將成本降低14%。
沒有了極耳，生產效率會變得更高，而且電池可以做到比較大，這款新電池的直徑是46mm，高度是80mm，單電芯容量是之前的5倍。特斯拉的工程師通過對單元中現有箔片進行“激光圖案化”，形成了電池的帶狀螺旋，這樣的結構縮短了50mm的電氣路徑長度，從而減少了離子傳導的距離，這樣的結構有利於電池工作散熱與減少能量損耗。通過對電池外形設計的改變，就能將每千瓦時的成本降低14%。
4860電?
正極材料：減少對鈷的使用
在新電池中，正極材料部門將會消除對鈷的使用，轉而依賴鎳。這樣做的好處是能夠將成本降低12%。其實這不難理解，從金屬角度講，鎳的能量密度最高、成本反而最低，所以要用越來越多的鎳代替鈷。它們的作用是讓電池結構擁有足夠的穩定性，鈷能做到這壹點，同樣鎳也能做到。
在儲能方面，特斯拉旗下的車輛中，需要長循環的可以使用鐵鋰電池、2/3鎳和1/3錳，應用於主要的乘用車，而對於質量敏感的皮卡和卡車可以用高鎳電池。為了降低成本，特斯拉還準備在美國建立正極材料工廠，這樣壹來可以減少80%的運輸成本，此外特斯拉還會布局上遊資源和電池回收，進壹步降低成本，拉拉雜雜的這些如果全部實現的話，在這壹個環節中，成本就可以下降12%。
關於負極材料：矽負極
在負極技術方面，高能量密度的動力電池壹直面臨著負極材料體積變化的問題，這壹問題可能會導致負極材料顆粒破裂、絕緣層擴散與SEI膜變薄等隱患，每壹項都會影響電池的壽命與性能，且這些問題在矽基負極上體現得更加明顯。
為解決這些問題，特斯拉通過將離子傳導的高分子化合物集成，形成了高強度的分子網絡，生產了更加穩固的負極材料。馬斯克表示，特斯拉用非常高彈性的材料抑制了矽基負極材料的膨脹，達到提升電池續航20%的目的。在這壹基礎上，其負極生產成本能夠達到1.2美元/kWh,在這個環節中成本可以下降5%。
整車電池壹體化：減重10%?續航提升14%
據馬斯克介紹，特斯拉未來還將推動汽車車身壹體化的設計，在整車集成方面，特斯拉采取了去模組的設計，這將會減少370過個電池的組件。在新的電池包設計中，使用更好的方式粘合，使得電池結構更加緊湊。電池與車身更好的結合，可以將電池組減重10%，這可能會帶來14%續航能力的增加。在這個環節中，特斯拉可以實現降低7%的成本。
電池工廠和產能
上面我們簡單介紹了全新電池的黑科技，厲害是厲害，但是特斯拉得把它完完全全的生產出來才能兌現開篇所說的結果。不過特斯拉在這方面確實不是空口白說，它在2019年收購的?Maxwell，有著深厚的技術積累和眾多的專利技術。據說，新電池已經開始在壹家工廠生產，壹年的時間就能夠達到10千兆瓦時的產能。特斯拉還表示僅需?1?條新生產線，設計產能就高達?20GWh，並且可以提供7倍的產線輸出。
電池工廠
除此之外，生產出來的電池需要確保充好電才能裝車交付，特斯拉同時還設計了全新的充電設施，號稱可以減少86%?的隊列成本，75%?的碳足跡。所有這些設施加持下，新的生長線產量是過去的（2018?年?gigafactory）?6.6?倍，同時每?GWh?生產成本能夠減少?75%，每?GWh?碳足跡僅有?1/10。我們把範圍放大到10年以後，特斯拉的計劃是?2022?年達到?100GWh?的電池產能，2030?年達到?3TWh，這雄心壯誌絕非壹般人能有。
對於此次特斯拉發布的全新電池技術，我們也找到了業內主流電池研發的工程師進行了咨詢。而從電池技術的專業角度來看，46800電池顛覆了目前鋰電池的設計，並且綜合了鋰電池和超級電容器兩者的優勢，加之取消了傳統的極耳設計，隨著內阻降低，電池在工作時的發熱量也會減少，其電池的安全性能會再度提升。不過圓柱形電池對pack成組工藝要求很高，這是特斯拉將要面對的壹個重要考驗。
對於特斯拉最新發布的電池技術能否被復制的問題，工程師的回答也相對保守，他表示短時間內應該不會有廠家會去復制和模仿特斯拉的電池方案，因為特斯拉的電池方案有其特殊性，可能應用在他們自己的產品上還可以，短時間很難應用到其他家產品當中，至於特斯拉的電池方案是否會改變現有動力電池技術方向，工程師表示從目前來看還很難說。
縱觀整個特斯拉電池日，特斯拉提出的全新電池解決方案，是從電芯設計、正/負極材料、電池工廠乃至車輛整合全流程降低電池生產成本，同時進壹步提升了電池的性能。相關數據統計，在壹系列電池技術的革新之後，特斯拉動力電池的成本將會控制在100美元/kWh上下，而相比於其他幾家動力電池制造商，目前松下動力電池的成本約為111美元/kWh左右、LG化學電池成本約為148美元/kWh左右，寧德時代的成本則在118美元/kWh左右，特斯拉目前的電池成本在業界屬於最低水平。
當電池的成本降低，隨之而來的便是售價更低的全新車型。在電池日上，埃隆·馬斯克也宣布售價在2.5萬美元左右的全新車型將在2022年量產。新車將搭載最新的電池技術，只不過在新車量產前，特斯拉需要解決的還是全新電池的產能問題。
總結：
對於此次的特斯拉電池日，矽谷鋼鐵俠埃隆·馬斯克不僅僅提出了純電動車最新的電池解決方案，更是加速了動力電池工廠的技術革新，在汽車制造廠商逐步進軍零部件研發中後，作為曾經的供應商將加速自身技術的發展和變革。相信在此之後，純電動車的動力電池技術將會迎來壹波新的技術革新浪潮。
不過隨後馬斯克也表示，本次電池日活動中所展示的部分技術只是接近於可用的狀態，但是目前仍然無法大規模的生產，特斯拉已經在加州設立了壹個實驗工廠，來解決目前存在的那部分技術問題。最後我們用馬斯克的壹句話，來結束今天的話題：“為了未來的可持續化發展，我們正在涉足電池生產，過去我們為了造出最好的車，建造了現在的工廠與設備。現在，為了生產電池，我們也將做出同樣的事。”
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