特斯拉 4680：雷射蝕刻的「無極耳」箔材讓更大的電池運作更涼，而非更熱

在 2020 年 9 月 22 日的電池日上，Elon Musk 與 Drew Baglino 發表了 4680：一種直徑 46 公釐、高 80 公釐的圓柱形電池單元，體積約為當時驅動特斯拉車輛的 Panasonic 2170 電池單元的六倍，將由特斯拉自行製造。做大的重點在於封裝：加州大學聖地牙哥分校的 Shirley Meng 指出，大尺寸規格減少了每個電池單元周圍的非活性材料，因此電池組層級的能源密度提高、成本下降。特斯拉聲稱新設計將使每千瓦時成本降低 56%。

問題出在極耳。在每個電動車電池單元中，薄銅與鋁集流箔透過小型焊接極耳將電流引出，而這些極耳拖累了電池單元：它們佔用塗佈面積、需要專門的超音波焊接，並把所有電流集中通過一個點，而這個問題會隨著電池單元變大而惡化。傳統的解法——增加極耳、加大焊點，或乾脆不把電池單元做大——每一種都會增加成本，或讓限制依然存在。

特斯拉的答案是完全不設極耳。Baglino 描述以雷射圖案化集流箔，使其與電極之間保有數十個連接點——也就是印在電池日 T 恤上的「交錯螺旋」。Musk 說：「電子必須行進的距離短得多」：即使電池單元更大，它仍有更好的功率重量比。密西根大學電池實驗室負責人 Greg Less 證實了這個邏輯——移除極耳可釋出更多塗佈面積，在不改變其他任何條件的情況下提高容量。

以雷射切割箔材，讓整條邊緣都成為極耳

電阻隨電流路徑長度增加；把集電分散到整條電極邊緣，無論電池殼變得多寬，都能縮短那條路徑。

極耳浪費塗佈面積，且每一層箔材都需要精密焊接；移除極耳就從組裝線上刪去一道緩慢且容易失敗的工序。

更大的電池單元意味著每個電池組的電池單元更少——更少外殼、焊點與匯流排連接，而成本與非活性質量實際上就存在於這些地方。

訣竅純粹是幾何：電池單元的功率重量比提升，而化學、塗層與供應商都維持不變。

找出阻礙規模化的那個零件，並把它刪掉。曾服務於筆記型電腦電池單元的焊接極耳，在 46 公釐時成了瓶頸；移除它，就把一項製造限制轉變為功率優勢。

產能爬坡比宣傳更慢：特斯拉在 2022 與 2023 年持續對抗乾電極瓶頸。到了 2023 年第一季財報電話會議，Baglino 表示特斯拉在德州超級工廠生產的不只是第一代無極耳電池單元，而是「第二個更易製造的版本」，產量較前一季增加 50%，單位成本在該季下降 25%。該電池單元也解鎖了結構化電池組——以電池單元作為車輛底板——據稱可降低 50% 資本成本，並使每 GWh 的工廠規模縮小 66%；德州製造的 Model Y 率先搭載，之後是 Cybertruck。