特斯拉昨天在德國的柏林工廠舉辦了一場參觀活動，首次對外展示了Model Y的技術細節及生產過程，其中包括4680 structure battery（CTC），前後端鑄造件，電機電控，以及自動駕駛等，這裡我們重點探討下4680 structure battery一些具體設計以及它在整車上的裝配。
1、4680 structure battery的9個設計
首先，結合下面這個半剖圖，我們先梳理下電池包內部6點設計，分別是：
- 電芯放置、蛇形管佈置、電芯側擋板、Penthouse、busbar與電壓取樣；
然後再看下另外3處：
- 熱失控防護、上蓋整合體、下箱體的結構方案。
（1）4680電芯正極朝上放置，在正極端完成電芯的串並聯連線；這與當前2170電芯的方案相反，2170電芯是正極端朝下；
（2）仍然採用單根蛇形管對電芯的側面進行冷卻，每兩排電芯之間佈置一個，這與2170的方案類似；所不同的是蛇形管的走向不同，2170方案的蛇形冷管是沿行車方向（即車身的軸向），4680電芯間的蛇形管則是垂直於行車方向，即沿車身寬度方向，這樣的設計可以減少蛇形管的長度，從而減少流阻，增加冷卻均勻性；
（3）結合之前流傳的樣包圖，這裡蛇形管與靠近它的最外側電芯處應該有塑膠的側擋板設計，蛇形管介面之間透過黑色塑膠的集流管連線起來；
（4）Penthouse從位置和外觀來看，改動是不大的，但在內部的電連線上會有調整，結構之前的樣包圖，整個電池包的正、負輸出極在靠近在一側，有可能是在快充介面這一邊；
（5）結合上圖和下面的細節展示，可以看到在4680中第一個較為大的變化：這裡特斯拉捨去了“鋁絲”的電芯連線方案，轉而採用“鋁片”busbar的連線方式，這應該與單個電芯需要承受更大的電流有關，鋁絲已經沒法滿足電流的要求了。另一個有趣的變化在於，特斯拉有可能取消了用於電壓取樣的FPC，直接利用busbar引腳到電池管理系統從控CSC上。由於主控BMS佈置在後端的Penthouse中，推測這些CSC是佈置在電池箱體後端一排電芯上。
（6）我們再透過下面這個細節圖，來探討下電芯在箱體中的固定，圖示來看，應該是某種膠，將電芯與電芯、電芯與下箱體、電芯（含匯流排）與上蓋元件都粘連在一起，讓這三者形成一體。這種膠應該具體備兩種突出的特性：（1）粘結強度；（2）阻燃特性。這兩點可以從Musk之前的採訪中得到：
But by essentially bonding the cells in there and where the bonding foam serves asboth an adhesive and fire retardant.
有兩處不太理解：（1）從剖檢視看，膠填充了電芯與下箱體側邊的空間，這用量不是一般的大，是否如此？我們知道這種工程展示產品在一些細節上與量產產品會有些差異；（2）上蓋整合體是否與下方的電芯（及匯流排等）粘接在一起，這在工藝上還挺不容易的，考慮到後面penthouse的部分。
無論如何，特斯拉透過膠粘劑將電芯與上、下殼體構建成了一個蜂窩狀結構，這使得整個電池系統具有很強的結構特性，在強度、剛度和抗扭、抗剪下力方面。
（7）熱失控防護：除了上面提到的膠粘劑本身具有阻燃作用外，4680 structure battery在熱失控洩爆上應該是綜合了Model S/X和Model 3/Y上的方案，如下所示，電池包的一側有8個橘黃色的閥，這個與Model S/X/3/Y中的傘閥類似，但體積更大，推測是主要的洩爆通道；
在四個角又佈置有1個黑色+一個白色的結構，這個與Model 3/Y的flood port類似（在之前的特斯拉報告中有單獨分析，即防冷凝水和熱失控的，位於penthouse內；最初採用的是白色件，後面新增了黑色件，二者功能相同，但設計有差異，其中黑色的設計與專利更一致）。這裡注意的是，展示的這個樣件，另一側橘黃色的傘閥數量較少，正常來說，這個設計應該是對稱的，即也是8個。
（8）上蓋整合體的設計，在我看來，上蓋整合體（原電池包上蓋+原車身地板）是整個structure battery中最難的一個結構創新。結合上下圖來看，上蓋應該是一個拼接件，共有5個，前排座椅的承載結構所在箱蓋應該有加強設計，即座椅承載件與上蓋之間還有一層結構件。這裡座椅承載件橫向佈置，也是對整車橫向碰撞的一個加強。
（9）下箱體設計，從上面的3張圖來看，下箱體的底部有不少的底護板，不知道它具體的防護位置，這裡另一個技術難點我們還看不到它的解決方案，即整個structure battery在與車身裝配時，它的密封是如何實現的。
2、structure battery與車身的裝配
特斯拉的這個CTC（structure battery）屬於承載式車身技術路線，即它是電池框架與車身下車體（門檻梁、縱梁、橫樑、地板等）整合。所以，在裝配時應該在上方整個車身完成裝配（主要是車身+前鑄件+後鑄件，如下圖）後，再將structure battery與車身完成連線。
3、小結
特斯拉的每一次技術展示都給人一種酣暢淋漓的激動，令人驚歎它工程技術的不可思議。隨著4680 structure battery更多細節的披露，以及搭載該技術的量產車型上市，將再一次加速行業內的變革。其中最明顯的應該是朝向CTC邁進的一種“多功能設計”思路，到現在這種整合是非常明顯了。
國內企業在CTC這塊都在暗地裡使力，相信很快將會有基於方形電芯的CTC量產方案出現！
