特斯拉的“黑科技”：4680電芯、CTC技術和一體化壓鑄技術
2021-11-22 09:18:58 華爾街見聞
改善電動車成本曲線，生產更多價格實惠的電動汽車，才能進一步實現向可持續能源的過渡。
天風證券汽車行業首席分析師于特從特斯拉的電芯設計、電芯工廠、陽極材料、陰極材料、整車整合這五大提升措施進行了優勢分析。
一、4680電芯：從第二代2170電芯到第三代4680電芯
4680電芯采用其直徑和高度來命名，前兩位代表直徑，46mm；后兩位代表高度，80mm。
相比起前一代2170電芯，4680電芯的能量提升5倍、續航里程提升16%、功率提升6倍、在電池組層面每千瓦時成本降低14%。
而且，4680電芯采用無極耳技術，簡化了電池生產過程中的繞制和涂料流程，提高導電面積，從而降低電芯內阻，提高電流。更低的內阻可以限制電池發熱；更大的電流可以提升充電速度，4680電芯的充電速度可媲美2170電芯。
陽極方面，使用原始的硅作為陽極材料，不對硅本身進行加工，而是通過電極設計和涂層設計入手。并且在此方法下，相同的硅材料可生產的電池數量將大幅提升。在電池組層面，陽極每千瓦時成本降低5%，成本降至1.2$/KWh，車輛的續航里程增加20%。
陰極方面，采用無鈷化的 “高鎳陰極”，每千瓦時成本降低15%。
天風證券于特認為4680電芯有可能以標準化產品的形式推進應用，并可能憑借快充能力優于方殼電芯的特點，影響動力電池的未來格局。
二、CTC技術：物理層面的架構創新
CTC技術（Cell to Chassis），即取消Pack設計，直接將電芯或模組安裝在車身上。
有助于將車輛的結構平臺進一步單元化，從而進一步降低制造成本。馬斯克曾表示，采用了CTC技術后，配合一體化壓鑄技術，可以節省370個零部件，為車身減重10%，將每千瓦時的電池成本降低7%。
寧德時代計劃在2025年實現集成化CTC，2030年實現智能化CTC。根據寧德時代董事長曾毓群介紹，寧德時代的集成化CTC技術不僅會重新布置電池，還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件；智能化CTC技術將進一步通過智能化動力域控制器優化動力分配和降低能耗。
天風證券認為，CTC方案是未來電動汽車電池成組技術的重要發展方向。隨著電動汽車對于便捷性、輕量化的要求提升，CTC將逐漸成為技術研發和應用的重要方向。
三、一體化壓鑄的優勢：減少部件、減輕重量、降低成本
特斯拉宣布Model Y將采用一體式壓鑄后地板總成，將原來通過零部件沖壓、焊接的總成一次壓鑄成型，相比原來可減少79個部件，制造成本因此下降40%。
特斯拉的一體化壓鑄機Giga Press，所使用的鋁合金材料是特斯拉為改進生產工藝的獨家配方，是一種不需要涂層和熱處理的高強度合金。
天風證券認為，未來可能實現白車身一次壓鑄成型，從而完全取消組裝生產線。這將有望完全取消原有的組裝生產線，并很大程度地降低車身制造成本（包括但不限于工廠運營成本、工具成本、時間成本、人工及其他設備成本）。
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