根据The Limit Factor发布的特斯拉4680电池拆解分析视频,特斯拉的4680电池与特斯拉Model Y使用的2170电池相比具有更低的能量密度和使用了含钴量更高的正极。
4680电池充放电测试表明,电池放电容量为23.35Ah,平均放电电压为3.7V,电池的放电能量为86.5Wh,能量密度更低,只有244Wh/kg。与其他21700电池相比,性能对比如下:
本人之前从拆解视频简单汇总了电池信息,并预估容量为23.76Ah,计算能量密度为247Wh/kg。详细信息如下:
4680电池能量密度比21700更低的原因主要包括:
(1)21700电池正极采用NCA材料,原子比Ni:Co:Al=1:0.06:0.05≈0.9:0.5:0.5,即高镍NCA材料。而4680电池的正极使用了NCM811 材料,EDS能谱分析材料中镍含量为 81.6%,由此推测正极使用了NCM 811 而不是 NCA,镍含量更低,比容量更低。
(2)21700电池能谱分析表明,负极材料中硅颗粒的含量约为3.5wt%。,而4680电池的负极材料中没有硅,就是石墨,负极比容量更低。
(3)21700电池钢壳厚度为0.3mm,而4680电池的钢壳厚度0.6mm。更厚的壳体导致内部空间更少,减少了卷芯的体积,而且厚钢壳增加了零部件的质量。
随着4680电池生产工艺的成熟和设计不断更新,采用更高比容量的正负极材料、更薄的钢壳,预计能量密度肯定能够不断提升。