特斯拉電池壽命160萬公里背后技術追蹤

近日，特斯拉公開專利，宣稱其電池使用壽命延長至160萬公里，收獲了一大波動力電池行業人士的眼球。

據知道，該專利是特斯拉跟加拿大達爾豪斯大學合作開發的。通過使用新型電解質添加劑，進而起到延長鋰離子電池使用壽命。

這種新型電解質添加劑大致是MDO和PDO，制備的鋰離子電池是NMC/石墨袋式電池，具有高溫存儲和長期循環性能。

詳盡過程是MDO和PDO在石墨電極表面上形成SEI層，制備出的電池性能優于含VC的電池。

同時，在長期循環探測中，2％PDO/1％DTD和2％PDO/1％LFO制備的電池性能也優于含VC的電池。

專利典型特點是，發明的電解質添加劑（鋰鹽）與非水溶液結合時，能極大提高電池系統使用壽命和性能。

其電池包在1000次放電循環后，能保持95%壽命。對應不含添加劑的鋰離子電池則惟有25%壽命。隨后再經過3000次放電循環，使用添加劑的電池還能保持90%壽命。

最早追溯，是2018年8月，特斯拉提交了名為《二惡唑酮和腈亞硫酸鹽作為鋰電池電解質添加劑》的專利。

特斯拉還為此發表表明稱：“電解質添加劑辦法是有效的，可以延長鋰電池的使用壽命和性能。近年來，大量研究已經開發出這樣的電解質添加劑，例如碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸氟乙烯(FEC)、丙二烯-l-3-磺內酯(PES)、硫酸乙烯(DTD)以及二氟磷酸鋰(LFO)等。”

這聲明，特斯拉在電解質添加劑研究上，有很深的科研和技術投入。

一定程度上也說明，特斯拉雖然是造電動車出身，但對動力電池的性能開發，理解程度很深。

或許正是如此，特斯拉才能最大限度地開發車載電池包性能，讓ModelS洋溢電能行駛600公里、而對標的保時捷Taycan只能行駛320公里。

另外從技術層面來看，特斯拉量產性能最好的車輛，電池使用壽命約80萬公里。今朝專利實現160萬公里，壽命筆直翻倍，技術上肯定有很分明沖破。

不過由于特斯拉公布專利時，未注明充放電倍率、充放電深度、環境嚴苛程度等具體探測條件，技術實際效果不能簡單理解為從80萬公里到160萬公里的翻倍關系。

據業內專業人士告知，特斯拉的電池實現160萬公里壽命是有先決條件的。

比如不同的充放電倍率，不同的充放電狀態，其電池壽命差別就很大。

再退一步說，按特斯拉的ModelS洋溢電600公里來算，該專利電池約莫能實現2700次深度滿洋溢放電循環。

與此對應的國內動力電池企業技術，一二線的高能量密度三元電池約莫在1000次-1500次，三線的在1000以內。

如果不是滿洋溢放，據高工鋰電知道，在基于一個25℃環境，0.33C充電/1C放電的大條件下，充放電深度50%，荷電狀態從30%-80%，國內一二線電池企業的電池循環次數可達近4000次。

因此特斯拉專利備受矚目的關鍵，還是其電池的一致性等品質好，至少在車規級的道路上遙遙領先。

打個比方，特斯拉敢宣稱其汽車裝載的電池性能達到一定標準，并愿意簽署對應合同。國內企業，則一般不敢冒這個風險。

這不是說國內電池技術方面落后，而是在加工過程中，由于設備智能制造、工藝和標準化程度不夠，出廠后的單體電池安全性無法實現PPM級別以上。

結果國內企業在面對市場時，不敢大膽保證或承諾其產品能達到車規級，再加上相應的法律約束，更害怕市場信譽受損，謹慎性非常高。

總而言之，特斯來的電解質專利帶來的啟示至少有兩個。

第一電池性能的提升，完全可以從源頭尋求沖破。

比如重視對電解質、隔膜、正負極材料的研究和改進，進而實現電池性能的進一步提高和沖破。

第二打造車規級安全加工體系刻不容緩。

國內電池企業要保證電池出廠后的品質誤差極小，標準化程度極高，滿足終端消費者對性能需求，對加工制造過程及質量控制的關注必不可少。

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