Tesla Model s standard 100kwh batteripack
insideevs
i en viktig nyårsutveckling lämnade Tesla Motors, i samarbete med fysiker från Kanadas Dalhousie University, ett patent den 26 december för en ny litiumjon (Li-ion) batteriteknik. Den patenterade designen påstår sig betydligt överträffa de befintliga Li-Ion-batterierna som används i elfordon och andra energilagringsapplikationer idag. Den nya och förbättrade tekniken är sannolikt kopplad till ett tillkännagivande i April 2019 av Teslas VD Elon Musk, som lovade ett ”1 miljon mil batteripaket” för Teslas fordon 2020 och därefter.
1 miljon mil batteriet är integrerat i Musks planer för flottor av ’robotaxis’ och långdistansfordon, som båda skulle påverka intervallet och livslängden för de nuvarande Li-Ion-batterierna som finns i Teslas personbilar.
Teslas bäst presterande modeller har ett maximalt batteri med en laddning på 370 miles – bara kort avstånd mellan Baltimore, MD och Boston, MA. – och en livslängd på 300.000 – 500.000 miles. Detta är imponerande, med tanke på att den genomsnittliga livslängden för en bil i USA är 150 000 miles, eller ungefär 11 år med AAA: s årliga genomsnitt på 13 500 miles per år.
men medan nuvarande Li-Ion-batteripaket kan vara mer än tillräckligt för den typiska elfordonsägaren (som i genomsnitt använder mindre än en uppskattad kub av sin batteriladdning per dag), är deras livslängd otillräcklig för långväga fraktfrakt eller kontinuerliga taxitjänster. Den genomsnittliga lastbilsföraren kör till exempel 2 000-3 000 miles per vecka, totalt 100 000-150 000 miles per år.
behåller fortfarande 95% av sitt liv efter 1000 cykler.
Business Insider
batteriets livslängd mäts i urladdningscykler (med 100% av batteriets laddning uppgår till en hel cykel). Med ett typiskt 100 kWh litiumjonbatteri som finns i en Tesla Model S som endast ger 1 000 till 2 000 urladdningscykler, är nuvarande batteriteknik opraktisk och oekonomisk för kommersiella långdistansförare.
det är där Teslas nya patent för ”Dioxazoloner och Nitrilsulfiter som Elektrolytadditiv för litiumjonbatterier” kommer in. Den nya batterikemin, som verkar bygga upp ett September – batteripatent, hävdar att öka effektiviteten, energitätheten och livslängden till reducerade kostnader i förhållande till nuvarande Li-Ion-batterier. Det är en uppgradering av befintlig NMC (litium nickel mangankoboltoxid) batterikemi som Tesla använder i sina stationära energilagringssystem, men inte i sin fordonsflotta (det skulle vara litium nickel kobolt aluminiumoxid eller NCA-typ batterier).
katodkristallstrukturen och kemisk smink av det nya batteriet betyder att det är mycket mer motståndskraftigt mot den oundvikliga skadan som följer med cykling.
om detta patent avslöjas vara för det utlovade” miljoner mil ” batteriet, kan vi förvänta oss att det håller 95% av sitt liv efter 1000 urladdningscykler, där typiska Li-Ion är under det sista kvartalet av deras liv. Det nya batteriet skulle hålla imponerande 90% efter 4000 cykler (se diagram).
även om vi ännu inte kan bekräfta om den patenterade tekniken är samma ’miljoner mil’ batteri lovade att träffa produktionslinjer nästa år, är en sak klar: Teslas superbatteri är på väg, och det kommer att få stora konsekvenser för elfordon och bortom när det kommer. Energilagringssystem – inte bara elbilar – kommer att dra nytta av fyrdubbling av cykelkraften. Detta kommer att göra Lagring billigare och effektivare, vilket ytterligare påskyndar övergången till elkraft och förnybara energikällor.
med hjälp av James Grant
Följ mig på Twitter eller LinkedIn. Kolla in min hemsida eller några av mina andra verk här.