Tesla на протяжении нескольких лет работала над созданием так называемого сухого катода — технологии, которая должна была в корне изменить процесс производства аккумуляторных батарей. И вот, судя по патентной документации, поданной в американское Ведомство по патентам и товарным знакам (USPTO), компания наконец-то сумела преодолеть этот серьезный технический барьер. Подробности стали известны благодаря изданию IT House, которое внимательно отслеживает патентную активность производителя электромобилей.
Читать на сайте: Tesla освоила сухой катод: батареи 4680 дешевле вдвое
Суть проблемы и путь к её решению
Чтобы понять значимость произошедшего, необходимо разобраться в самой проблеме. До недавнего времени положительный электрод (катод) практически любого аккумулятора изготавливался исключительно с применением так называемого мокрого шламирования — дорогостоящего и технологически сложного процесса. Для отрицательного электрода подобный вопрос уже давно был закрыт: там применяется более простое нанесение сухого покрытия. Таким образом, катод оставался единственным слабым звеном в цепочке производства батарей нового поколения.
Tesla публично занималась разработкой технологии сухого катода на протяжении последних трёх лет. Главная сложность заключалась в физических свойствах сухого порошка положительного электрода: он отличается хрупкой и твёрдой текстурой, а также высокой стойкостью к истиранию. Без применения токсичных жидких растворителей нанести его на металлическую фольгу с достаточной скоростью попросту не представлялось возможным. Именно поэтому задача считалась крайне трудоёмкой.
Решением стала композитная связующая система, описанная в патенте с номером US 2025/0364562. Инженеры компании объединили политетрафторэтилен (более известный как тефлон) с более стабильными полимерами, в частности с поливинилиденфторидом (PVDF). После измельчения воздушным потоком с высокой скоростью сдвига это вещество образует микроскопическую паутинистую структуру, которая прочно скрепляет активные частицы электрода без использования каких-либо растворителей. В итоге формируется гибкая и самонесущая электродная плёнка.
Дополнительно инженеры оптимизировали размер частиц, выбрав более крупные активные частицы. Это позволило сократить общую удельную поверхность и удержать долю связующего вещества в пределах двух процентов, что никак не влияет на проводимость ионов лития и не ухудшает работу батареи в целом.
Производительность и экономический эффект
Помимо самого материала, патент решает ещё одну принципиальную задачу — скорость производства. На раннем этапе разработки сырьё на основе чистого политетрафторэтилена требовало многократного прохождения через вальцовый пресс высокого давления, прежде чем из него удавалось сформировать пригодную плёнку. Такой подход категорически не соответствовал потребностям крупносерийного выпуска. После внедрения нового композитного связующего количество прокаток сократилось до трёх, а производительность линии выросла втрое.
Экономические последствия этого прорыва оказались весьма значительными:
- площадь аккумуляторного завода может быть сокращена до 50% за счёт отказа от громоздких сушильных печей и оборудования для извлечения растворителя;
- инвестиции в оборудование производственной линии снизились более чем на 40%;
- общая стоимость изготовления электродов сократилась почти вдвое.
При этом снижение затрат не отразилось на качестве конечного продукта. Результаты тестирования показали, что батарея, произведённая по сухой технологии, сохраняет около 90% своей первоначальной ёмкости после двух тысяч циклов зарядки и разрядки. Это вполне достойный показатель для аккумулятора, претендующего на массовое применение.
Внедрение в серийное производство
Описанные достижения давно вышли за рамки лабораторных экспериментов. Ещё в январе 2026 года, во время отчётной конференции за четвёртый квартал 2025 года, Tesla официально подтвердила, что техасский завод Gigafactory приступил к массовому выпуску батарей формата 4680 с полностью сухими электродами. Вице-президент компании по производству аккумуляторов Бонни Эгглстон также сообщила, что оба электрода — и положительный, и отрицательный — в нынешних батареях полностью переведены на сухой процесс.
Первые серийные аккумуляторы второго поколения уже устанавливаются в часть автомобилей Model Y, собираемых на заводе в Остине. В соответствии с намеченными планами в период с 2026 по 2027 год технология будет поэтапно внедрена и в другие модели:
- Электрический грузовик Tesla Semi.
- Пикап Cybertruck.
- Перспективное роботакси Cybercab.
Таким образом, Tesla планомерно движется к тому, чтобы вся её линейка электромобилей перешла на принципиально новую аккумуляторную технологию, которая одновременно дешевле в производстве и не уступает по характеристикам прежним решениям.
Популярные статьи:
