特斯拉近日向美国专利商标局(USPTO)提交的专利资料表明,该公司已成功解决了长期困扰电池制造业的干法正极技术难题。此前,绝大多数电池的正极材料生产依赖于成本高昂的湿法浆料工艺,而负极早已普遍采用更为简便的干法涂布技术。近三年来,特斯拉一直致力于公开研发干法正极技术,旨在简化电池核心部件的生产流程并降低制造成本。
一份于2026年初公布的特斯拉专利证实,其已成功实现了全干法正极的工业化量产,并将该技术应用于最新一代的4680电池。此前,干法正极技术的主要障碍在于材料本身的脆硬和磨损性,使得在不使用有毒液态溶剂的情况下,难以进行高速涂布。
特斯拉最新公开的专利(专利号:US 2025/0364562)详细阐述了研发团队如何突破这一瓶颈。该专利揭示了一种复合粘结剂体系,它结合了聚四氟乙烯(俗称特氟龙)以及聚偏氟乙烯(PVDF)等稳定性更强的聚合物。这种复合粘结剂经过高剪切气流研磨处理后,会发生裂解并形成独特的微观蛛网结构。这种结构能够在无需任何溶剂的情况下,依靠机械作用力将电极活性颗粒牢固地结合起来,最终形成柔韧且可自支撑的电极薄膜。
为进一步优化性能,特斯拉还对活性颗粒的尺寸进行了调整,选用粒径更大的颗粒以降低整体比表面积。这一设计使得粘结剂的总占比控制在2%以内,从而保证了锂离子的正常传导,确保电池性能不受影响。
除了材料配方的优化,该专利还解决了此前4680电池项目在生产速度上遇到的挑战。早期研发阶段,仅使用纯聚四氟乙烯材料时,需要高压辊压机反复碾压十次才能成型为可用薄膜,这种效率远不能满足大规模生产的需求。特斯拉表示,采用新型复合粘结剂后,原料仅需经过三次碾压即可形成完整的电极薄膜,生产效率因此提升了三倍。
这项技术突破带来了显著的经济效益和生产优势。传统的湿法浆料工艺需要配置数百米长的耗能烘干炉和昂贵的溶剂回收设备。通过淘汰这些工序,特斯拉电池工厂的占地面积预计可缩减多达50%。生产测算数据显示,取消湿法工艺后,电池生产线的设备投入降低超过40%,电极的整体生产成本几乎减半。
性能测试结果也证实,成本的降低并未牺牲电池品质:采用干法工艺生产的电池在完成2000次充放电循环后,仍能保留约90%的初始容量。这项技术早已走出实验室,在2026年1月举行的2025年第四季度财报电话会议上,特斯拉确认得州超级工厂已正式量产这款全干法电极电池。特斯拉4680电池副总裁邦妮·埃格尔斯顿也公开宣布,目前电池的正负极均已全面采用干法工艺。
目前,这批第二代4680电池已开始装配于奥斯汀工厂生产的部分Model Y车型。根据规划,从2026年到2027年,这项先进技术还将逐步全面应用于Cybertruck、Cybercab和Semi电动半挂卡车等更多车型。
