特斯拉注冊(cè)混動(dòng)電池系統(tǒng)專利 或推增程Model E

  英文字母E代表經(jīng)濟(jì)性，特斯拉Model E被寄予了鋪平電動(dòng)汽車大規(guī)模應(yīng)用道路的厚望，預(yù)計(jì)這款電動(dòng)汽車的售價(jià)為3萬(wàn)美元，續(xù)航里程將達(dá)200英里。

據(jù)digitaltrends報(bào)道，特斯拉汽車公司于2010年12月8日提出了”電動(dòng)汽車增程混合動(dòng)力電池組系統(tǒng)”(electric vehicle extended range hybrid battery pack system)的專利申請(qǐng)，2013年6月25日美國(guó)專利局審核通過(guò)。這套混合動(dòng)力總成不會(huì)配有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，該專利所指的混合動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)際上是從電到電，使用兩種類型電池，從理論上講能夠給予電動(dòng)汽車更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

特斯拉”電動(dòng)汽車增程混合動(dòng)力電池組系統(tǒng)”專利圖

特斯拉的”增程混合動(dòng)力電池組系統(tǒng)”包含標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池組、控制器和常規(guī)電動(dòng)機(jī)。復(fù)雜的是，還另配有一個(gè)金屬空氣化學(xué)電池組。鋰離子電池組直接給車供電，金屬空氣電池組為鋰離子電池組提供電能。在特斯拉的專利設(shè)計(jì)中，金屬空氣電池組基本上取代了增程式內(nèi)燃機(jī)。金屬空氣電池能量密度高，能儲(chǔ)存更多的電能，理論上可以起到增程的作用，但其功率密度相對(duì)較低。

電動(dòng)汽車要成為真正的主流產(chǎn)品，電池技術(shù)需要取得巨大飛躍。目前仍未夸過(guò)續(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)、電池成本高三座大山，這意味著電動(dòng)汽車不能平民化。特斯拉未來(lái)計(jì)劃推出的Model E正是一款針對(duì)普羅大眾的電動(dòng)汽車產(chǎn)品。因此，特斯拉需要將電池成本壓縮到比現(xiàn)在更低的水平，如何才能做到呢?

特斯拉使用高能量密度的電池，這種高能量密度電池有一個(gè)巨大的缺點(diǎn)，即循環(huán)壽命低(500次循環(huán)周期) 。一個(gè)周期被定義為電池額定千瓦時(shí)的完整放電循環(huán)過(guò)程。沃藍(lán)達(dá)(Volt)利用了額定功率的65%，每次完全放電使用了0.65生命周期。特斯拉利用的電池額定功率接近90%，以85千瓦時(shí)版Model S為例，其單次充電續(xù)航里程為300公里，每次完全放電使用了0.9生命周期。行駛到10萬(wàn)英里時(shí)，電池會(huì)放電333次。放電深度(DOD)達(dá)到90%相當(dāng)于300次循環(huán)，可輕易達(dá)到500次循環(huán)周期。沃藍(lán)達(dá)單次充電的續(xù)航里程僅為38英里，行駛到10萬(wàn)英里時(shí)，電池循環(huán)周期必須達(dá)到1710次，比特斯拉高出很多。

特斯拉Model S與通用沃藍(lán)達(dá)電池循環(huán)周期比較

為了解決循環(huán)壽命低的問(wèn)題，特斯拉可能會(huì)增大電池。能量密度和循環(huán)壽命之間有一個(gè)權(quán)衡，更高的能量密度電池意味著較低的壽命......沒(méi)有免費(fèi)的午餐。另外，循環(huán)壽命差的電池每千瓦時(shí)成本相對(duì)便宜。因此，特斯拉的電池能量密度高、循環(huán)壽命低、每千瓦時(shí)成本低。

有業(yè)內(nèi)人士分析，特斯拉的”專利”無(wú)非是一個(gè)混合動(dòng)力電池，類似沃藍(lán)達(dá)的電池，可滿足日常駕駛(通常不超過(guò)40英里)，每天需要充電。根據(jù)駕駛習(xí)慣統(tǒng)計(jì)，增程電池很少被使用，因此可以是循環(huán)壽命很低的化學(xué)成分。增程電池不一定必須由金屬空氣構(gòu)成，可以是任何能量密度高、循環(huán)壽命低、成本低的化學(xué)成分。特斯拉的”增程混合動(dòng)力電池組系統(tǒng)”只是一個(gè)延伸的理念。這個(gè)理念是否可取，還要看特斯拉Model E電動(dòng)汽車的表現(xiàn)。