Аккумуляторный элемент 4680

Элемент 4680 представляет собой крупный цилиндрический литий-ионный аккумулятор Tesla, то есть перезаряжаемую батарею, в которой заряд переносят ионы лития. Название задает размер: 46 мм в диаметре и 80 мм в высоту. Tesla показала его на презентации Battery Day 22 сентября 2020 года, где элемент представили Илон Маск и Дрю Баглино, тогда старший вице-президент Tesla по силовым установкам и энергетике. Стратегия состояла в том, чтобы сделать элемент больше, удешевить его выпуск и превратить батарею в часть каркаса машины, а не в поддон под днищем.

Что такое элемент 4680?

Элемент 4680 представляет собой стальной цилиндр чуть больше батарейки типа D для фонарика, и Tesla спроектировала его для выпуска сотнями миллионов. По плану он должен был стать стандартным элементом для новых моделей Tesla: сначала для электропикапа Cybertruck, затем для части Model Y, а следом для роботакси Cybercab и тягача Semi. Цель состояла в элементе, достаточно дешевом и выпускаемом в достаточном объеме, чтобы снизить цену электромобиля.

Зачем нужен элемент 4680

Прежние небольшие цилиндрические элементы Tesla, сначала 18650, а затем 2170, достигли своего предела. Начиная с определенного размера маленький элемент обходится дороже в пересчете на каждую единицу запасенной энергии, а выпуск миллионов таких элементов идет медленно. Поэтому Tesla спроектировала элемент побольше, который вмещает больше энергии в одном корпусе: на каждую машину нужно изготовить и соединить меньше корпусов. Свои цели Tesla задала относительно прежнего элемента 2170.

Цели для элемента: в 5 раз больше энергии, в 6 раз больше мощности и на 16% больше запаса хода. Они входили в план Battery Day снизить стоимость киловатт-часа батарей Tesla на 56%. Конструкция элемента должна была дать 14 из этих 56 пунктов, а остальное должны были принести более дешевые заводы элементов, новые материалы анода и катода и встраивание элементов в конструкцию машины.

Как это работает

Первая идея конструкции состоит в безвыводном (tabless) электроде. Ток из свернутой в рулон фольги отводят не два крошечных металлических вывода: фольга соединяется с крышкой по всей длине. Это снижает внутреннее сопротивление и помогает элементу отводить тепло, поэтому он отдает больше мощности и служит дольше. Вторая и третья идеи касаются материалов: анод с высоким содержанием кремния (отрицательный электрод, который благодаря кремнию вмещает больше лития) и катод с высоким содержанием никеля (положительный электрод с малой долей кобальта, самого дорогого металла в нем). Четвертая идея состоит в структурной батарее: элементы склеены в прочную плиту, которая входит в каркас машины, а не крепится болтами снизу в виде поддона. Лучше всего это видно на батарее Cybertruck емкостью около 123 кВт·ч.

Процесс сухого нанесения электродов снаружи элемента не увидеть. Обычные электроды наносят влажной пастой, а затем сушат в длинных печах, которые потребляют много энергии. Процесс Tesla прессует сухой порошок в пленку и обходится без растворителя и печей, самого энергоемкого этапа в производстве батарей.

Экономика элемента 4680

Отдача должна проявиться в стоимости киловатт-часа. На гигафабрике в Техасе Tesla управляет линией 4680 с установленной мощностью 40 гигаватт-часов, рядом с собственным заводом катодов и литиевым заводом под Корпус-Кристи. Поставки батарей давно ограничивают число машин, которые Tesla может выпустить, а собственные элементы дают компании больше контроля над объемом, маржой и пошлинами на импортные элементы.

Текущее положение 4680

Любая новая производственная линия выходит на мощность постепенно, как говорит Илон Маск: чем больше новых деталей и операций, тем дольше разгон, а в 4680 новых операций было много. Счетчик выпуска показывает этот подъем.

Первые машины с элементами 4680 передали клиентам в апреле 2022 года на празднике Cyber Rodeo по случаю открытия гигафабрики в Техасе. Гигафабрика в Техасе выпустила 50-миллионный элемент в июне 2024 года, а в сентябре того же года заводы Tesla перешли рубеж в 100 млн элементов. Следующий шаг сильнее всего повлиял на стоимость: в отчете за четвертый квартал 2025 года, опубликованном 28 января 2026 года, Tesla сообщила, что делает и анод, и катод сухим способом в Остине и начала собирать батареи для части Model Y из собственных элементов 4680.

Что дальше

Элементы 4680 стоят в каждом Cybertruck с начала поставок в 2023 году. Более новые элементы Tesla с сухими электродами идут в часть Model Y, собранных в Остине, и Tesla рассчитывает в 2026 и 2027 годах распространить их на Cybertruck, Cybercab и Semi. В отчете за первый квартал 2026 года Tesla также сообщила о наращивании собственной переработки лития, выпуска катодов и литий-железо-фосфатных (LFP) элементов, более дешевой химии. Так элемент 4680 стал частью цепочки поставок, которую Tesla ведет от очищенного лития до готовой батареи.

Итог

Tesla создала элемент 4680, чтобы удешевить электромобили за счет нового способа производства элементов. Оба электрода теперь делают сухим способом в Остине, а элемент идет в батареи Model Y, поэтому следующей проверкой станет его стоимость киловатт-часа при массовом выпуске.