特斯拉开放柏林工厂，4680、CTC技术的背后是骇人的工程能力

近日，特斯拉首次向公众开放了柏林工厂，并提供了9000张活动门票。作为全球最具人气的电动汽车品牌，特斯拉引爆了德国人的热情，门票很快被抢购一空，观众甚至排队参观厂房、试驾Model Y（参数丨图片）。

柏林工厂是继上海工厂后，特斯拉第二座海外工厂。马斯克在开放日现场透露，柏林工厂拥有超过50万辆的年产能，第一批车型最早会在今年11月下线，但实现批量生产可能需要的时间更长。目前，欧洲的特斯拉车型主要由上海工厂供应，而柏林工厂全面量产后将大大加快欧洲消费者的提车速度，这也宣告着特斯拉将全面杀入汽车的发明地。

巧合的是，在刚刚过去的9月份，特斯拉Model 3在德国的注册量达到6828台，超过了BBA所有B级轿车的注册量。这让我想到了，中国人发明了火药，却败于洋人的坚船利炮，不知道德国汽车制造商们是否感到同样的不甘和屈辱。而对特斯拉而言，在全球海运船只紧张、价格疯涨的背景下，柏林工厂的进度关乎特斯拉在欧洲的布局。

特斯拉未来能否全面碾压大众BBA是后话了，我们今天要聊的是，特斯拉在柏林工厂开放日展示的新技术——4680电池和CTC。这两项技术并非新鲜事物，早在去年9月的电池日上，特斯拉就已经发布。一年后的今天，这两项技术将率先搭载于柏林工厂生产的Model Y上，具体的技术细节也得到进一步公开。

更粗更强的4680电芯

4680电芯是继1865和2170电芯后，特斯拉使用的第三代电芯，其最大的优势就是成本更低。特斯拉表示，电芯直径越大，同样容量的电池在制造时使用的电池外壳材料越少。不过，单电芯体积和续航增长之间存在一个平衡曲线，而46mm是最有利于提高续航的直径尺寸。

具体来说，单个4680电芯的体积是2170的5.48倍，但外壳表面积却不到3倍。换言之，4680电芯以更少的外壳用料实现了5倍的容量提升，此外，输出功率还提升了6倍，整包续航里程提升16%。不过，这也意味着，4680电芯单位表面积的散热压力更大，会大大影响充电速度和循环寿命，而特斯拉采用了全极耳电极技术来解决这一问题。

极耳是指电池正极上的凸起，我们生活中常见的7号、5号电池上都可以看到这一设计，1865和2170也是如此。而4680取消了极耳，将整个圆面作为电极。此举可以提高导电面积，降低电阻，进而减小散热。根据特斯拉公布的数据，在无极耳设计的帮助下，4680电芯的充电速度媲美2170电芯。

除了散热，更大的容量还给电芯一致性带来很大的挑战，但特斯拉没有公布是如何在制造工艺上解决这一问题的。今年6月，马斯克在推特宣布取消Model S Plaid+版本，彼时很多人就怀疑是因为4680电芯难产导致的。再早的4月份，马斯克表示：“4680电芯量产还需要12-18个月的时间”。按照这个进度，柏林工厂批量生产时间应该在明年年中。

率先量产CTC

无极耳设计还不足解决散热问题。在整包封装上，特斯拉柏林工厂将采用CTC（Cell to Classic）技术来生产Model Y，新技术在整包散热方面有着全新设计。

目前，电动汽车都是采用将电芯或者模组封装成电池包，然后嵌入到车身内的设计。而CTC技术取消Pack设计，直接将电芯或模组安装在车身上，以车身结构充当电池包的外壳。马斯克在现场举了一个通俗易懂的例子：“将机翼作为油箱，而不是将油箱放在机翼内。”

事实上，宁德时代、比亚迪、零跑也有类似CTC的技术布局，但显然，特斯拉Model Y将率先实现该技术的量产。

在CTC的设计中，特斯拉已经取消原有的座舱地板，取代以电池上盖。从图片就可以看到，座椅是直接安装在电池上盖上的，座椅之家和电池之间设计了几根方钢来进行垫高和加强。

上：2170，下：4680

另外，Model Y的所有4680电芯都采用横向排布，每两排电芯之间插入一条蜿蜒的液冷散热片，整体排布不再像2170电池包那样采用电芯纵向排布，因此取消了纵向的加强结构和模组设计，整体结构进一步简化，能量密度再次提升。这意味着特斯拉需要设计更结实的底板，但目前曝光的资料没有显示底板的样子，具体的细节我们暂时无从得知。

同时，新电池包在电芯和电池系统的连接方式上改为了接触面积更大的钢片，摒弃了2170采用了铝丝焊，这对散热和电芯一致性都有好处。

刚才我们说到，特斯拉采用无极耳设计来优化4680电芯正常工作时的散热问题。但在极端的热失控情况下，5倍容量的4680电芯比2170释放热量也是五倍，燃爆风险更高，如何这些热量尽快排出也是个很大的挑战，而特斯拉给出的方案是将此前2个泄压阀增加到8个。

一体铸造更进一步

目前，Model 3的后车身采用一体式铸造来生产，这是支撑特斯拉降本增效的重要技术之一。而柏林工厂生产的Model Y将更进一步，后车身也将使用一体式铸造。新的后车身铸造件将零部件从70个减少到2个，同时，压铸机也替代了300多个工业机器人。

来到整个车身，更进一步的一体铸造让Model Y的车身零部件数量减少了370个，总重量降低了10%，续航提升14%，而且还用更高的车身强度和刚度。这还不是终点，马斯克的终极目标是实现整个车身的一体铸造，届时，传统的焊接车间将在特斯拉工厂彻底消失，改为车身铸造车间。

说到一体铸造，众所周知，除了特斯拉之外，马斯克还拥有一家火箭公司SPACE X，这为特斯拉创造了得天独厚的跨领域技术优势。2016年，特斯拉曾与SpaceX合作成立了材料工程团队，压铸铝合金正式出自该团队之手，该材料早前被用在SPACE X火箭燃料箱上，如今用在特斯拉汽车上，可以实现两家公司的共赢，其他车企很难做到这一点。

“不可逾越的工程能力”

从这些技术，我们不难看出特斯拉在整车技术方面的再次进步，更重要的是，特斯拉技术迭代的节奏和传统车企完全不同。传统车企多是以4-7年为一个产品技术的迭代周期，这期间的年款、小改款车型之间只有配置和设计有细微区别，不会有很大的技术变化。但特斯拉完全不同，上个月买到Modle 3车身还是焊接的，下个月就变成了一体铸造。

这种小步快走的技术迭代不仅有利于特斯拉保持产品的技术先进性，也能加快新技术的量产和试错，为整个品牌积累技术优势。

而这些技术创新的背后还离不开特斯拉强大的工程能力，马斯克对此也是引以为傲：“以后所有厂商都可以做长续航电动车，也可以做出自动驾驶的汽车，这些并非特斯拉独有，特斯拉真正不可逾越的长板是强大的工程能力。”

特斯拉的工程能力到底是不是真的不可逾越，我们现在不能判断，但马斯克这句话却点明了特斯拉的产品和技术思路，同时也再次给传统车企敲响了警钟。