4680-Batteriezelle

Die 4680 ist Teslas große zylindrische Lithium-Ionen-Zelle, ein Akku, in dem Lithium-Ionen die Ladung transportieren. Der Name nennt die Maße: 46 Millimeter Durchmesser und 80 Millimeter Höhe. Tesla stellte sie am 22. September 2020 auf dem Battery Day vor, präsentiert von Elon Musk und Drew Baglino, damals Senior Vice President für Antriebs- und Energietechnik bei Tesla. Die Strategie lautete: die Zelle größer machen, sie billiger fertigen und den Akku zum Teil des Fahrzeugrahmens machen statt zu einer Wanne unter dem Auto.

Was ist die 4680-Zelle?

Die 4680 ist eine Stahldose, etwas größer als eine Mono-Batterie (Größe D) für Taschenlampen, und Tesla hat sie für die Fertigung in Hunderten Millionen Stück entworfen. Geplant war, sie zur Standardzelle der neueren Tesla-Modelle zu machen, beginnend mit dem Cybertruck, dann in einigen Model Y; das Cybercab und der Semi sollen folgen. Ziel war eine Zelle, die billig genug ist und in genügend großer Stückzahl entsteht, um den Preis von Elektroautos zu senken.

Warum es die 4680-Zelle gibt

Teslas frühere kleine Rundzellen, erst die 18650 und dann die 2170, waren an ihre Grenzen gestoßen. Ab einem gewissen Punkt kostet eine kleine Zelle mehr pro gespeicherter Energiemenge, und Millionen davon zu bauen, dauert lange. Tesla entwarf deshalb eine größere Zelle, die mehr Energie pro Dose speichert. So müssen für jedes Auto weniger Dosen gebaut und verbunden werden. Die Ziele maß Tesla an der älteren 2170-Zelle.

Die Zielwerte für die Zelle waren das 5-Fache an Energie, das 6-Fache an Leistung und 16 Prozent mehr Reichweite. Sie gehörten zu einem Plan vom Battery Day, die Kosten pro Kilowattstunde von Teslas Batterien um 56 Prozent zu senken. Das Zelldesign sollte 14 dieser 56 Prozentpunkte beitragen. Den Rest sollten günstigere Zellfabriken, neue Materialien für Anode und Kathode und der Einbau der Zellen in die Fahrzeugstruktur bringen.

So funktioniert es

Die erste Idee des Designs ist eine Elektrode ohne Ableiterfahne (tabless). Statt über ein paar winzige Metallfahnen fließt der Strom aus der aufgerollten Folie über ihre ganze Länge in den Deckel. Das senkt den Innenwiderstand und hilft der Zelle, Wärme abzugeben. So liefert sie mehr Leistung und hält länger. Die zweite und dritte Idee betreffen die Materialien: eine siliziumreiche Anode, also die negative Elektrode, die dank des Siliziums mehr Lithium aufnimmt, und eine nickelreiche Kathode, die positive Elektrode, die wenig Kobalt braucht, das teuerste Metall darin. Die vierte Idee ist der strukturelle Akkupack: Die Zellen werden zu einer stabilen Platte verklebt, die Teil des Fahrzeugrahmens ist, statt in einer darunter verschraubten Wanne zu liegen. Am besten zeigt das der Akkupack des Cybertruck mit rund 123 Kilowattstunden.

Das Trockenelektroden-Verfahren sieht man der Zelle von außen nicht an. Herkömmliche Elektroden werden als nasse Paste aufgetragen und dann in langen, stromhungrigen Öfen getrocknet. Teslas Verfahren presst dagegen trockenes Pulver zu einem Film und spart sich Lösungsmittel und Öfen, den energieintensivsten Schritt der Batterieherstellung.

Die Wirtschaftlichkeit der 4680-Zelle

Der Nutzen soll sich bei den Kosten pro Kilowattstunde zeigen. Tesla betreibt in der Gigafactory Texas eine 4680-Linie mit 40 Gigawattstunden (GWh) installierter Kapazität, daneben ein eigenes Kathodenwerk und eine Lithiumraffinerie bei Corpus Christi. Die Batterieversorgung begrenzt seit Langem, wie viele Autos Tesla bauen kann. Eigene Zellen geben Tesla mehr Kontrolle über Stückzahlen, Marge und Zölle auf importierte Zellen.

Aktueller Stand der 4680

Jede neue Fertigungslinie läuft langsam an, wie Elon Musk sagt: Je mehr neue Teile und Schritte, desto länger der Hochlauf, und die 4680 hatte viele neue Schritte. Die Produktionszahlen zeigen den Anstieg.

Die ersten Autos mit 4680-Zellen wurden im April 2022 bei der Eröffnungsfeier Cyber Rodeo der Gigafactory Texas ausgeliefert. Die Gigafactory Texas baute im Juni 2024 ihre 50-millionste Zelle, und Teslas Werke überschritten im September desselben Jahres 100 Millionen Zellen. Danach folgte der Schritt, der für die Kosten am meisten zählte: In seinem Update zum vierten Quartal 2025, veröffentlicht am 28. Januar 2026, meldete Tesla, dass es in Austin Anode und Kathode im Trockenverfahren fertigt und begonnen hat, Akkupacks für einige Model Y mit eigenen 4680-Zellen zu bauen.

Wie es weitergeht

Die 4680 treibt jeden Cybertruck an, seit die Auslieferungen 2023 begannen. Teslas neuere Zellen mit Trockenelektrode kommen in einige in Austin gebaute Model Y, und Tesla will sie 2026 und 2027 auf den Cybertruck, das Cybercab und den Semi ausweiten. Im Update zum ersten Quartal 2026 meldete Tesla außerdem den Hochlauf der eigenen Lithiumraffinierung, der Kathodenfertigung und von Zellen mit Lithium-Eisenphosphat (LFP), einer günstigeren Zellchemie. Die 4680 ist damit ein Teil einer Lieferkette, die Tesla vom raffinierten Lithium bis zum fertigen Akkupack selbst betreibt.

Unterm Strich

Tesla baute die 4680, um Elektroautos günstiger zu machen, indem sich die Fertigung einer Zelle ändert. Beide Elektroden entstehen in Austin inzwischen im Trockenverfahren, und die Zelle kommt in Akkupacks des Model Y. Offen ist nun, was eine Kilowattstunde in großer Stückzahl kostet.