近期，一项研究分析了特斯拉4680电池和比亚迪刀片电池的内部结构，以比较它们的工程和性能。

电动汽车（EV）市场由两大制造商主导：一是特斯拉，在欧洲和北美占据领先地位；二是比亚迪，中国最大的电动汽车生产商。尽管这两家公司声名显赫，但它们披露的电池单元内部设计和性能方面的信息却十分有限，许多技术细节仍不得而知。

为了深入了解这些电池的工作原理，并比较各制造商使用的技术，研究人员对特斯拉和比亚迪的电池组进行了拆解。

相关研究结果已于3月6日发表在《细胞报告·物理科学》上，揭示了两者在设计优先级方面的关键差异。特斯拉的电池旨在实现高能量密度和高性能，而比亚迪则更注重空间效率和更具成本效益的材料的使用。值得注意的是，该研究发现，由于热管理的改进，比亚迪的电池设计提供了更高的整体效率。

“目前，针对汽车应用领域的最先进电池，我们所掌握的相关深度数据和分析非常有限，”德国亚琛工业大学 (RWTH Aachen University) 电动出行部件生产工程研究员、本研究第一作者乔纳斯·戈尔施 (Jonas Gorsch) 介绍道。

深入剖析4680电池与刀片电池

为了解决这一问题，研究人员对特斯拉电池（特斯拉4680电池）和比亚迪电池（比亚迪刀片电池）的内部构造进行了深入研究，并重点关注了它们各自独特的设计和性能特点。他们评估了电池的机械设计和尺寸、电极的确切材料成分以及电池的电性能和热性能。此外，他们还推断出了电池的组装工艺以及制造电池所用材料的成本。

戈尔斯说：“我们惊讶地发现，这两种电池的阳极中都不含硅元素，特斯拉电池的阳极中尤其不含硅元素，因为硅元素被广泛认为是提高能量密度的关键材料。”

研究小组发现，这两种电池的充电（或放电）速度与其最大容量相比存在显著差异。研究人员还发现，比亚迪刀片电池采用了一种不同的方法来固定极片——使用一种具有新型加工步骤的电极堆叠，将位于阳极和阴极之间的隔膜边缘层压在一起。与业内大多数制造商使用的材料相比，特斯拉电池也使用了一种新型粘结剂——一种能将电极中的活性物质结合在一起的物质。

两种具有创新性但截然不同的方法

这些电池还表现出意想不到的相似性：它们都采用了不同寻常的连接薄电极箔的方式，即用激光焊接而非超声焊接（该行业内许多其他公司采用的方式）。此外，尽管比亚迪的电池比特斯拉的电池大得多，但电流收集器、外壳和汇流条等电池被动组件的比例却相似。

戈尔斯（Gorsch）表示，这项研究的结果揭示了特斯拉4680电池和比亚迪刀片电池这两种“极具创新性”但“从根本上截然不同”的设计方法。他补充说，还需要进一步研究以确定机械电池设计选择对电动汽车电池电极性能以及特斯拉和比亚迪电池寿命的影响。

戈尔斯（Gorsch）表示：“这些发现为研究和工业领域的大格式电池设计提供了基准，为进一步的电池分析和优化奠定了基础。”他补充道，这些数据可以帮助电池开发人员在决定电池格式、尺寸和活性材料时做出明智的选择。

参考文献：《通过拆解分析设计与性能对比比亚迪刀片磷酸铁锂电池与特斯拉4680圆柱形电池》，作者：乔纳斯·戈尔施、尤利乌斯·施奈德、莫里茨·弗里格斯、尼克拉斯·基斯勒、多梅尼克·克洛斯、海因纳·海默斯、阿希姆·坎普克、玛丽娜·穆尼奥斯·卡斯特罗及埃莉奥诺雷·西贝克，发表于2025年3月6日，《细胞报告：物理科学》。DOI：10.1016/j.xcrp.2025.102453

本研究工作得到了德国联邦教研部的资金支持。