最新油管上更新了一个关于4680 Teardown的视频，有不少有意思的信息。关于4680全极耳的信息，这里就不展开了。

第一个有意思的信息是关于干电极的，第一代4680的正极材料没有干电极，但负极是的，这是一个完全出乎意料的结果，我以为要么正极或者负极材料都是用干电极，或者都不使用干电极。先挖一个坑，后面写一篇关于干电极的科普。

第二个有意思的信息是4860正极材料依然含钴。之前马院士提到后续Tesla的电池不含钴，因此对我来说另外一个比较好奇的是Model Y上的4680含不含钴。 根据该up主提供的信息，特斯拉的4680依然含钴，而且据该up主的实测数据显示，正极材料中的镍质量百分比为81.61%，实锤正极材料为MCN811。

另外一个群众比较关心的数据是电芯的能量密度，该up主之前对tesla的4680电芯进行了庖丁解牛式的拆解，并将这些拆解的材料做成了一些纽扣电池。通过计算，4680的能量密度大概介于272 到 296Wh/kg，这是计算出的能量密度，实际电池的能量密度还得得通过充放电循环测试得到。

Twitter 上的Troy提供了特斯拉4680电芯最近三年的容量路线，他提供的数据与纽扣电池测的数据大致一致。他提供数据中的2022年Tesla 4680电芯电量为98Wh，对应于每公斤 276Wh/kg。 如果Troy的路线图正确，重量为355g的4680电芯明年能量密度将达到305Wh/kg， 而到 2024 年达到333Wh/kg，到目前为止Troy提供的特斯拉4680电芯容量路线图，还是比较准确的。

特斯拉目前在其车辆中使用的 2170电芯的能量密度大概是263Wh/kg，这些2170电芯的外壳和纸一样薄，而根据4680电芯的拆解情况看，4680电芯的外壳的厚度大约为2170的2-3倍，这意味着大约增加了10% 到 15% 的重量，如果采用2170同样厚度的外壳的话。从能量密度的角度而言，不是什么好消息。原来的2170只是作为车辆的储能单元，但是对新一代的mdel y而言，structure battery是车辆结构件的一部分，电池不仅仅只是作为储能单元，还有参与到电池结构强度当中，4680的外壳不可能像2170的外壳一样，纸一样的薄。

马院士在去年的电池日中提到，后续电池负极会添加硅，但是特斯拉目前这一代中的4680的负极材料中不含硅 ，负极添加硅的话能量密度还能有个大约 5% 到 10% 的提升。不过即使如此4680的能量密度相对2170仍有有10-30Wh的提升。 前面提到4680的外壳的厚度是2170的2-3倍，对电芯质量有10-15%的影响，如果4680采用和2170同样厚度的外壳，那么能量密度还能再提升10-15%，那样电芯能量密度会超过300Wh/kg。

在特斯拉目前的2170 电芯中，正极材料厚度约为60至70微米，而 4680电池的正极材料厚度达到了85微米，增加了20%多，对比2170。增加正极材料厚度的好处是增加活性材料与非活性材料的比例，从而提高电芯的能量密度。

电芯的设计很多时候是一门艺术，需要平衡不同的需求。正极材料厚度增加，能力密度增加了，但是这会使得锂离子进出正极材料变得困难起来，锂离子的通过速度变慢了，进而影响到电池的充电速度。 这就印证了网上对装载4680电芯的model 3进行充电测试时，实测的充放电性能并没有给大家带来意外的惊喜。也许进化版的电池热管理系统将增加的发热量补偿掉，也只能达到2170的水平。

总体来讲，这一代的4680电池并没有实现老饼王—马院士在去年电池日上提到的一些黑科技，比如干电极，负极掺硅，无钴等。也许目前4680处于产能爬坡阶段，从良品率考虑做了很多的妥协，比如只有负极才有干电极，负极没有加硅，正极依然没有实现无钴。特斯拉目前产能的瓶颈在电池制造，因此第一代4680必须得稳妥上量爬坡。而且没有那些黑科技加持，从目前参数层面，4680依然很能打。

Model Y 4680电芯拆解信息-2

油管的up主Jordan在网上众筹了800美元，从Munro那里买了一颗从Model Y上拆解下来的4680电芯，并委托加州大学圣地亚哥分校的Shirley Meng的电池实验室进行了拆解，和后续的电池性能测试及理化分析。

Up主买到这个电芯的时候，Model Y已经行驶了大概420英里，可以算是全新电池了。Munro团队在拆解4680电芯是废了老鼻子劲了，干冰都用上了。

其实up主之前就从特殊渠道搞到一个还没有量产的4680电芯，也是委托Shirley Meng的电池实验室进行的拆解和表征分析。

这两个电芯外观和尺寸大小几乎一致，但前一电芯为半成品，实测电压只有0.13v，无法进行电性能测试。而从Model Y上拆解下来的4680电芯的电压在3. 52v左右，大概对应20%～25%的SOC。

电池性能分析

电池容量

下图当中左边的为能量密度测试，充电电流为2.5A（略大于0.1C），从2.5v到4.3v，右边的是标称容量测试，Model Y 4680电芯的标称容量为23.35Ah，标称能量密度为244Wh/kg。

为了保证电池实际使用寿命，通常会对电芯工作电压进行限制。测试过程中，当将电芯工作电压限制在3.0v到4.2v之间时，实际可用容量22.03Ah，对应95%的DOD。如果按照25A（略高于1C）进行充电，实际可用电量只有19.98Ah，只有0.1C放电测得的容量的90%。

直流内阻

2170是单极耳，4680是全极耳，4680电芯的直流内阻大约只有2170的1/3～1/4。更小的直流内阻意味着同样的电流大小，更小的发热量，利好电池快充。

并且全极耳对4680电芯的能量密度大概有1%的提升，相比单极耳结构

能量密度

下表格中松下2170电芯来自美版长续航的model 3，参数信息来自网上资料，LG 2170电芯来自国内的长续航版model 3，参数信息由Shirley Meng的电池实验室测得，测试条件与4680一样。

从电芯能量密度指标来看，松下2170排在第一，LG 2170排第二，特斯拉4680的能量密度最低。

未来特斯拉的4680电芯能量密度可能会从下面几个方向进行优化升级，比如负极添硅，减少电芯壳体的厚度等。

正极材料厚度对4680电芯能量密度的影响

4680的正极材料厚度（180微米）比2170（120微米）厚50%，正极活性材料容量增加了15%，对4680电芯的能量密度有大约 2%到3%贡献。

电芯壳体厚度对4680电芯能量密度影响

因为Model Y电池包去掉了之前电池包内的横梁结构，为补偿损失的结构强度，电芯需要作为结构件承担部分车身的扭转刚度，因此4680电芯的壳体比2170厚得多

因为2170具有更薄的电池壳体，对电芯能量密度提升有10%贡献，

最后，松下2170的负极材料中添加了硅元素，对能量密度提升有5%到10%的贡献。

正极材料

和前一个4680电芯相比，两者镍钴锰的质量比略有不同，可能是因为样本较小的原因，也有可能是正极材料的改进

4680和2170电池都使用NCM811，但是二者具体金属元素质量比还是有些微小的差异，4680电芯中钴的质量比比2170高，这是未来特斯拉可能会迭代改进的地方，钴矿比较少，价格较贵，整体趋势是少钴无钴。

正极材料厚度

Model Y4680电芯厚度也与上个4680电芯厚度一样，180微米左右

通过下面的对比可以看出4680的正极材料有多厚，正极材料越厚，能附着的正极活性材料越多，能量密度越大。但也不是没有缺点，电极越厚，锂离子移动越困难，充电速度就上不去。

负极材料

像上一个4680电池一样，负极材料不含硅

负极材料厚度

Model Y4680电芯厚度也与上个4680电芯厚度一样，250微米左右

负极材料干电极工艺

两个电池的负极材料都显示出蚕丝一样结构，表明电池的负极材料仍然使用干涂层。