特斯拉最新专利曝光！电池效能提升4倍，使用寿命160万公里

据外媒报道，特斯拉近日申请了一项单晶镍钴铝（NCA）电极专利，描述了一种全新的电池锂化工艺——镍钴铝电极加热工艺。

据悉，以前的加热方法有时候会生成锂基板L15AIO4杂质，若降低电池中的锂含量，虽然可以减少污染，但也会导致“电化学性能较差”。而采用镍钴铝电极加热工艺，不仅可以提高电池质量，同时还能节省制造成本。

（资料图）

正如专利中所提到的，电池将被加热到足以使单晶生长的温度。修正后的锂与其它金属的比例，将限制第一次加热过程中杂质的形成。然后，锂将在低于第一个加热周期的温度下进行第二次加热。这一过程将有助于开发出无杂质的单晶NCA，而污染物的减少又将有助于延长电池的整体使用寿命。

参与该专利的一名研究人员指出，采用镍钴铝电极加热工艺，可使电池在生命周期内充电4000多次，相比特斯拉S型车的典型锂离子电池性能提升了4倍，而电池的使用寿命也将有望超过100万英里（约为160.9万公里）。

（不同温度下的锂离子表现）

除了提交电池专利之外，特斯拉最近还在忙于收购几家电池公司，其中包括Maxwell Technologies和Hibar Systems。据悉，这两家公司都在开发能够实现更好的电池质量和更高效的生产成本技术。相对简单的开发，如特斯拉最近在专利中描述的那些，收购这两家公司也有助于实现“延长电池使用寿命”的目标。

值得一提的是，特斯拉电池技术的发展，可能会使其汽车的使用寿命达到20-30年，远远长于汽油动力汽车。由此推断，这很可能成为社会加速走向可持续发展的催化剂。

1、镍钴铝（NCA）和镍钴锰（NCM）的区别

目前，特斯拉所使用的锂镍电池主要是镍钴铝三元材料，而我国使用的还是镍钴锰，这是一个很大的突破。

首先，NCA电池的性能更为优秀，但由于热失控温度较低，对制作工艺的要求也相对较高；而NCM电池则热失控温度较高，可以降低制作工艺要求，因而成为了国内电池企业的主要研发方向。

其次，无论是NCA，还是NCM，两者都把811高镍电池作为了重点突破方向。因为随着镍元素含量的升高，三元正极材料的比容量逐渐升高，电芯的能量密度也会随之提高。

举例来说，特斯拉采用的2170号电池能量密度之所以能够高达300WH/kg，就是因为其镍钴铝比例分别为8:1.5:0.5。这不仅将有利于提升电池储能密度，还因为降低钴金属使用量而大幅降低了电池制造成本。

◆ 避免过度放电：其实，电动车的电池组和一般3C产品锂电池的性质非常相近，但差别在于电动汽车大多使用18650或21700电池组串接，而3C产品由于薄体化需求多则使用的是锂聚合物（薄型或其它包装形状）电池，但保养的原则都是一样的。

根据现代原厂的说法，电动汽车的电池组应避免过度放电，尤其是低于20%时，过度放电有可能会导致电池容量受损，因而降低总能量。而且在大多数情况下，电池容量的降低是不可逆的。

◆ 经常充放电：跟手机电池相同，电动汽车的电池组应该保持经常充放电的状态。那么可能有人会担心，经常充放电会导致电池受损，但其实正好相反，电池应该经常保持在40%-80%的区间内。建议每隔2-3天就充一次电，以保持电池的活性。

◆ 避免急加速或极端驾驶：以锂电池的特性来说，稳定的充放电有助于减缓衰退情况的到来，而急加速或极端驾驶状态，会在短时间内耗损大量能量。这意味着，电池组在很短的时间内以大功率的状态输出，驾驶人应该稳定的驾驶车辆，除了避免电池提早衰退，此举也有助于车辆的能耗表现。

◆ 尽量停放在阴凉处：对于锂电池来说，过热与过冷的情况会严重影响效能表现，过冷的环境会使电池的续航能力降低，而过热的环境则会提前让电池衰退的情况发生，同时也会影响续航能力。如果有条件的话，建议电动汽车应该尽量选择停放在阴凉处。