4680電池

4680是特斯拉的大圓柱鋰離子電芯。鋰離子電池是一種可充電電池，充放電時靠鋰離子在正負極之間來回移動。型號裡的數字就是尺寸：直徑46毫米，高80毫米。2020年9月22日的特斯拉電池日（Battery Day）上，埃隆·馬斯克和時任特斯拉動力總成與能源工程資深副總裁德魯·巴格利諾（Drew Baglino）一起發布了這款電芯。特斯拉的思路有三條：把電芯做大，讓它造起來更便宜，再讓電池成為車身結構的一部分，而不是掛在車底的托盤。

特斯拉4680電池是什麼？

4680是一顆鋼殼圓柱電芯，比1號電池（D型電池）略大一點，特斯拉從設計之初就打算以億為單位生產它。按計畫，它會成為特斯拉新一代車型的標準電芯：先用在Cybertruck上，再進入部分Model Y，隨後是Cybercab無人駕駛計程車和特斯拉Semi電動重型卡車。特斯拉的目標是讓電芯足夠便宜、產量足夠大，把電動車的價格拉下來。

為什麼要造4680電池

特斯拉此前用的小圓柱電芯，從18650到後來的2170，都已經做到了極限：過了某個臨界點，小電芯的單位能量成本反而更高，要造幾百萬顆也很慢。於是特斯拉設計了一款更大的電芯，每顆裝的能量更多，每輛車需要製造和連接的電芯也就更少。特斯拉的各項目標都以上一代2170電芯為基準。

電芯的目標是：能量達到2170的5倍，功率達到6倍，續航增加16%。這三項指標服務於電池日公布的整體降本計畫：特斯拉電池每千瓦時（kWh）的成本要降低56%。這56個百分點裡，電芯設計要貢獻14個，其餘來自更便宜的電芯工廠、新的負極和正極材料，以及把電芯整合進車身結構。

工作原理

設計上的第一個思路是「全極耳」（又稱無極耳）電極。傳統電芯只靠一兩片細小的金屬極耳把電流從捲繞的箔材中導出，4680則讓箔材沿整條邊緣與端蓋相連，內阻更低，散熱也更好，所以輸出功率更大，壽命也更長。第二、第三個思路都在材料上：負極摻入大量矽（即富矽負極），能儲存更多的鋰；正極採用高鎳配方，鈷用得很少，而鈷是正極材料裡最貴的金屬。第四個思路是結構電池組，電芯黏接成一塊堅固的整板，直接成為車身結構的一部分，而不是用螺栓固定在車底的托盤。最能體現這一設計的是Cybertruck的電池組，容量約123千瓦時。

乾電極製程從電芯外面看不出來。傳統電極要先塗上一層濕漿料（電極材料和溶劑調成的糊狀物），再送進又長又耗電的烘箱烘乾。特斯拉的製程則把乾粉直接壓成薄膜，溶劑和烘箱都省掉了，而烘乾正是電池製造中最耗能的一步。

4680電池的經濟帳

4680的成效最終要體現在每千瓦時的成本上。特斯拉在德州超級工廠有一條4680產線，已建成產能40GWh，旁邊就是特斯拉自建的正極材料工廠，德州科珀斯克里斯蒂附近還有一座鋰精煉廠。長期以來，電池供應一直卡著特斯拉的造車數量。自己造電芯，能讓特斯拉在產量、利潤率和進口電芯關稅風險上握有更多主動權。

4680電池量產最新進展

馬斯克說過，每條新產線都是逐步起步的：新零件和新工序越多，產能爬坡（逐步提高產量的過程）越長，而4680的新工序很多。累計產量的變化能看出這條上升曲線。

2022年4月，德州超級工廠舉行開業慶典「Cyber Rodeo」，首批搭載4680電池的車輛在慶典上交付。2024年6月，德州超級工廠造出第5000萬顆電芯；同年9月，特斯拉各工廠的累計產量突破1億顆。此後，特斯拉邁出了對成本影響最大的一步：2026年1月28日，特斯拉發布2025年第四季股東信，稱已在奧斯汀用乾電極製程生產負極和正極，並開始用自產4680電芯為部分Model Y組裝電池組。

未來走向

Cybertruck自2023年開始交付以來，每一輛用的都是4680電池。特斯拉較新的乾電極電芯正在裝進奧斯汀工廠生產的部分Model Y，公司預計在2026年至2027年間推廣到Cybertruck、Cybercab和Semi。特斯拉在2026年第一季股東信中還提到，自建的鋰精煉、正極材料和磷酸鐵鋰（LFP，一種成本更低的電池技術路線）電芯生產都在加速爬坡。如今，4680只是特斯拉自建供應鏈中的一環，這條供應鏈從精煉鋰一直延伸到成品電池組。

總結

特斯拉造4680，是想透過改變電芯的製造方式讓電動車更便宜。現在正極和負極都已在奧斯汀用乾電極製程生產，電芯也在裝進Model Y的電池組，接下來要檢驗的，是它量產之後每千瓦時的成本。