在重要的新年發(fā)展中,特斯拉汽車公司與加拿大達爾豪斯大學的物理學家合作,申請了一項新的鋰離子(Li-Ion)電池技術的專利。獲得專利的設計聲稱,其性能遠勝于當今廣泛應用于電動汽車和其他儲能應用中的現(xiàn)有鋰離子電池。特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)于2019年4月宣布了這項新的改進技術,他承諾在2020年及以后為特斯拉的車輛提供“ 100萬英里電池組”。
百萬英里的電池是Musk計劃的“ robotaxis ”和長途卡車車隊的組成部分,這兩者都會使特斯拉乘用車中現(xiàn)有的鋰離子電池的續(xù)航力和壽命受到限制。
特斯拉性能最好的型號的最大單次充電電池續(xù)航里程為370英里,僅比馬里蘭州巴爾的摩和馬薩諸塞州之間的距離短。–使用壽命為300,000-500,000英里?紤]到美國汽車的平均壽命為150,000英里,或者使用AAA每年13,500英里的AAA平均水平,大約11年的時間,這一點令人印象深刻。
但是,盡管當前的鋰離子電池組對于典型的電動汽車所有者(平均每天使用的電池電量估計不足其每日電量的1/4)可能綽綽有余,但其壽命不足以進行長途貨運或連續(xù)出租車服務。例如,普通卡車司機每周行駛 2,000 – 3,000英里,每年總計100,000 – 150,000英里。
電池的使用壽命以放電周期(使用100%的電池電量等于一個完整周期)來衡量。在特斯拉Model S中發(fā)現(xiàn)典型的100 kWh鋰離子電池僅提供1,000至2,000次放電循環(huán),對于商用長途駕駛員而言,當前的電池技術仍然不切實際且不經(jīng)濟。
特斯拉就此獲得了“二惡唑酮和亞硫酸腈作為鋰離子電池電解液添加劑” 的新專利。新的電池化學似乎以九月份的電池專利為基礎,聲稱可以提高效率,能量密度和壽命。相對于當前的鋰離子電池,成本更低。這是特斯拉在其固定式儲能系統(tǒng)中使用的現(xiàn)有NMC(鋰鎳錳鈷酸鋰)電池化學物質的升級,但在其車隊中并未使用(即鋰鎳鈷鋁氧化物或NCA型電池)。
新電池的陰極晶體結構和化學成分意味著它對循環(huán)帶來的不可避免的損壞具有更大的抵抗力。
如果該專利被證明是針對承諾的“百萬英里”電池,那么我們可以期望它在1000次放電循環(huán)后能夠保持其95%的壽命,而典型的鋰離子電池處于其壽命的最后四分之一。經(jīng)過4,000次循環(huán)后,新電池將保持驚人的90%(參見圖表)。
雖然我們尚無法確定專利技術是否與明年承諾投入生產(chǎn)的“百萬英里”電池完全相同,但有一點很明確:特斯拉的超級電池正在開發(fā)中,它將對電動汽車和電動汽車產(chǎn)生重大影響。超過它到達的時間 能量存儲系統(tǒng)(不僅是電動汽車)將從循環(huán)功率的四倍中受益。這將使存儲更便宜,更高效,從而進一步加快向電力和可再生能源的過渡。