特斯拉的新锂离子专利使公司更接近承诺的1百万英里电池

 
在重要的新年发展中，特斯拉与加拿大达尔豪斯大学的物理学家合作，于12月26日申请了一项新的锂离子(Li-Ion)电池技术的专利。获得专利的设计声称，其性能远胜于当今广泛应用于电动汽车和其他储能应用中的现有锂离子电池。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)于2019年4月宣布了这项新的改进技术，他承诺在2020年及以后为特斯拉的车辆提供“ 100万英里电池组”。
1百万英里的电池是马斯克针对“自动驾驶”和长途卡车车队计划不可或缺的一部分，这两者都会使特斯拉乘用车中现有的锂离子电池的续航里程和使用寿命受到限制。
特斯拉性能最好的型号的最大单次充电电池续航里程为370英里，仅比马里兰州巴尔的摩和马萨诸塞州波士顿之间的距离短。 –使用寿命为300,000-500,000英里。考虑到美国汽车的平均寿命为150,000英里，或者使用AAA每年13,500英里的AAA平均水平，大约11年的时间，这一点令人印象深刻。
但是，尽管当前的锂离子电池组对于典型的电动车拥有者(平均每天估计消耗其电池电量的1/4)可能绰绰有余，但其寿命不足以进行长途货运或连续出租车服务。例如，普通卡车司机每周行驶2,000 – 3,000英里，每年总计100,000 – 150,000英里。
特斯拉提出的“百万英里”电池组在经过1000次循环后仍将保留其95%的寿命。
电池的寿命以放电周期来衡量(电池的100%电量等于一个完整周期)。在特斯拉Model S中发现典型的100 kWH锂离子电池只能提供1,000至2,000个放电周期，对于商用长途驾驶员而言，当前的电池技术仍然不切实际且不经济。
特斯拉就此获得了“二恶唑酮和亚硫酸亚砜作为锂离子电池电解液添加剂”的新专利。新的电池化学似乎是在9月份的电池专利基础上建立的，声称可以提高效率，能量密度和寿命。相对于当前的锂离子电池，成本更低。它是对现有NMC(锂镍锰钴酸锂)电池化学物质的升级，特斯拉在其固定式储能系统中采用了这种化学，但在其车队中没有使用(这将是锂镍钴铝氧化物或NCA型电池)。
新电池的阴极晶体结构和化学成分意味着它对循环带来的不可避免的损坏具有更大的抵抗力。
如果该专利被证明是针对承诺的“百万英里”电池，那么我们可以期望它在1000次放电循环后能够保持其95%的寿命，而典型的锂离子电池处于其寿命的最后四分之一。经过4,000次循环后，新电池将保持惊人的90%(参见图表)。
虽然我们尚无法确定专利技术是否与明年承诺投入生产线的“百万英里”电池完全相同，但有一点很明确：特斯拉的超级电池正在开发中，它将对电动汽车和电动汽车产生重大影响。超过它到达的时间。能量存储系统(不仅是电动汽车)将从循环功率的四倍中受益。这将使存储更便宜，更高效，从而进一步加快向电力和可再生能源的过渡。