特斯拉的“黑科技”：4680电芯、CTC技术和一体化压铸技术

• 2021-11-22 07:23:29 来源：华尔街见闻

在2020年9月22日特斯拉电池日上，马斯克表示，可持续能源未来将由三个部分组成，分别是：可持续能源生产，储能和电动汽车。

为了加速向可持续能源过渡，需要生产更多价格实惠的电动汽车、储能以及以更少的投资建设更多的电池工厂。

改善电动车成本曲线，生产更多价格实惠的电动汽车，才能进一步实现向可持续能源的过渡。

天风证券汽车行业首席分析师于特从特斯拉的电芯设计、电芯工厂、阳极材料、阴极材料、整车整合这五大提升措施进行了优势分析。

一、4680电芯：从第二代2170电芯到第三代4680电芯

4680电芯采用其直径和高度来命名，前两位代表直径，46mm；后两位代表高度，80mm。

相比起前一代2170电芯，4680电芯的能量提升5倍、续航里程提升16%、功率提升6倍、在电池组层面每千瓦时成本降低14%。

而且，4680电芯采用无极耳技术，简化了电池生产过程中的绕制和涂料流程，提高导电面积，从而降低电芯内阻，提高电流。更低的内阻可以限制电池发热；更大的电流可以提升充电速度，4680电芯的充电速度可媲美2170电芯。

阳极方面，使用原始的硅作为阳极材料，不对硅本身进行加工，而是通过电极设计和涂层设计入手。并且在此方法下，相同的硅材料可生产的电池数量将大幅提升。在电池组层面，阳极每千瓦时成本降低5%，成本降至1.2$/KWh，车辆的续航里程增加20%。

阴极方面，采用无钴化的 “高镍阴极”，每千瓦时成本降低15%。

天风证券于特认为4680电芯有可能以标准化产品的形式推进应用，并可能凭借快充能力优于方壳电芯的特点，影响动力电池的未来格局。

二、CTC技术：物理层面的架构创新

CTC技术（Cell to Chassis），即取消Pack设计，直接将电芯或模组安装在车身上。

有助于将车辆的结构平台进一步单元化，从而进一步降低制造成本。马斯克曾表示，采用了CTC技术后，配合一体化压铸技术，可以节省370个零部件，为车身减重10%，将每千瓦时的电池成本降低7%。

宁德时代计划在2025年实现集成化CTC，2030年实现智能化CTC。根据宁德时代董事长曾毓群介绍，宁德时代的集成化CTC技术不仅会重新布置电池，还会纳入包括电机、电控、DC/DC、OBC等动力部件；智能化CTC技术将进一步通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

天风证券认为，CTC方案是未来电动汽车电池成组技术的重要发展方向。随着电动汽车对于便捷性、轻量化的要求提升，CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。

三、一体化压铸的优势：减少部件、减轻重量、降低成本

特斯拉宣布Model Y将采用一体式压铸后地板总成，将原来通过零部件冲压、焊接的总成一次压铸成型，相比原来可减少79个部件，制造成本因此下降40%。

特斯拉的一体化压铸机Giga Press，所使用的铝合金材料是特斯拉为改进生产工艺的独家配方，是一种不需要涂层和热处理的高强度合金。

天风证券认为，未来可能实现白车身一次压铸成型，从而完全取消组装生产线。这将有望完全取消原有的组装生产线，并很大程度地降低车身制造成本（包括但不限于工厂运营成本、工具成本、时间成本、人工及其他设备成本）。

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