近日,一项新研究引发了科技圈的关注。研究人员拆解了特斯拉4680电池和比亚迪刀片电池,深入分析它们的内部结构、性能等方面,得出了许多让人意想不到的结论。

在电动汽车市场,特斯拉和比亚迪堪称两大巨头。特斯拉在欧美市场风光无限,比亚迪则稳坐中国电动汽车头把交椅。不过,这两家公司对自家电池的内部设计和特性一直守口如瓶,很多技术细节都不为人知。

为了搞清楚这些电池的工作原理,看看两家技术有何不同,研究团队动手拆解了特斯拉和比亚迪的电池组。3月6日发表在《细胞报告:物理科学》上的研究结果显示,这两种电池在设计侧重点上有很大差异。特斯拉电池追求高能量密度和高性能,而比亚迪电池更注重空间利用效率,并且采用了成本效益更高的材料。值得一提的是,研究发现比亚迪电池因为出色的热管理系统,整体效率更胜一筹。
德国亚琛工业大学的研究人员约纳斯·戈尔施是这项研究的主要作者,他表示,目前关于汽车用先进电池的深度数据和分析少之又少。

研究人员仔细研究了4680电池和刀片电池,从机械设计、电极材料成分,到电池的电气和热性能,都进行了评估,还推算出电池的组装过程和材料成本。
戈尔施提到,他们惊讶地发现,两种电池的阳极里居然都没有硅。要知道,在科研领域,硅可是提升电池能量密度的关键材料,尤其是特斯拉电池不含硅,这让人大跌眼镜。

研究还发现,两种电池在充电(或放电)速度与最大容量的关系上差异明显。比亚迪刀片电池固定电极片的方式很独特,通过一种新的工艺步骤,把阳极和阴极之间的隔膜边缘进行层压处理。而特斯拉电池使用的粘结剂也与众不同,和行业内多数制造商的都不一样。

有意思的是,这两种电池也有一些让人意外的相似之处。比如,它们连接薄电极箔都用的是激光焊接,而非行业常用的超声波焊接。而且,虽然比亚迪电池比特斯拉电池大不少,但两者的电池被动组件(像集流体、外壳、母线等)占比却差不多。
戈尔施说,这次研究结果揭示了特斯拉4680电池和比亚迪刀片电池,是如何通过两种“极具创新性”但又“截然不同”的设计思路来实现功能的。不过,他也指出,还需要进一步研究,看看电池的机械设计选择对电动汽车电池的电极性能有何影响,以及这两种电池的使用寿命到底如何。
他还表示,这些研究结果为科研和产业界提供了大型电池设计的参考标准,能作为进一步电池分析和优化的基础,帮助电池开发者在选择电池规格、尺寸和活性材料时做出更明智的决策。
参考资料:DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102453