雖然特斯拉目前的電池系統(tǒng)已經(jīng)是業(yè)內(nèi)最好的,但是仍然可以變得更具成本效益,因為對汽車制造商來說,電池本身的成本就很高,更別提為車主更換電池了。因而,特斯拉新提交的專利就是為了創(chuàng)建一個更有效的電池系統(tǒng),通過將多個電池系統(tǒng)組合成一個模塊,從而簡化整個電池組件。
與大電池相比,小電池在安全性、熱管理和能量生產(chǎn)方面更具優(yōu)勢,而且更小的電池需要較短的電極材料(無材料缺陷的電極材料就需更短),因而還可以提高電池生產(chǎn)率。
特斯拉的新電池系統(tǒng)可以讓電池芯直立排列,多個電池芯通過連接到一系列集電板上互相作用。而且電池正負(fù)極上都有附片,此類附片會被連接到電池芯的正極或負(fù)極,該過程通過在車輛上具有不同職責(zé)的多個電池來完成。不過,此類電池芯都被放置在一個電池容器中,方便工程師或服務(wù)人員可以訪問每一個電池系統(tǒng)。
該項新專利可以通過在電池系統(tǒng)中采用尺寸更小的電池芯,幫助降低成本。該專利表示,雖然由于尺寸減小、材料需求減小,電池芯的產(chǎn)量需要增加,但是電池芯變小會增加制造電池系統(tǒng)的復(fù)雜性。
例如,如果采用了多個小規(guī)格電池芯,就會需要多個電氣化互聯(lián)組件,在大量的小規(guī)格電池芯中傳輸電流,從而導(dǎo)致了電池系統(tǒng)設(shè)計和制造的復(fù)雜性。而且,此類電池芯可能在整合至電池系統(tǒng)時,擁有某些多余的功能。由于每個電池芯都是獨(dú)立制造的,因此還需花費(fèi)時間和資源利用焊接工藝,將此類電池芯組合起來,并與集電板互聯(lián)。因而,需要找到一種簡化的方式生產(chǎn)此類電池模塊。而特斯拉的電池模塊將更容易生產(chǎn)。
特斯拉的專利可以讓其為車輛配備既緊湊、能量密度又高的電池組,這也是下一代Roadster、特斯拉皮卡和特斯拉半掛車等未來車輛的關(guān)鍵組件,而且預(yù)計上述車輛都需要大電池來達(dá)到目標(biāo)續(xù)航,因此需要大量電池芯組成大電池組。
特斯拉在電池領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,因為其汽車的續(xù)航里程比競爭對手的汽車要長的多。例如,特斯拉Tesla Model S Performance版本配備了一個100 kWh的電池組,當(dāng)充滿電時,該車在WLTP工況下,續(xù)航里程可達(dá)365公里。而最新推出的保時捷Taycan Turbo S配備了一個93.4 kWh的電池組,電池充滿電后,在WLTP工況下,該車?yán)m(xù)航里程約為256公里。