【行业】从专利角度窥探特斯拉百万英里电池(21页)

2019 年 9 月,特斯拉电池合作伙伴 Jeff Dahn 和他的研究小组在《电化学学会杂志》上发表的一篇开创性论文指出,特斯拉可能很快就会拥有使他们的机器人出租车和长途电动卡车具有可行性的电池,这种类型的电池应该能够为一辆电动汽车提供累计超过 100 万英里的动力。这种电池使用单个大晶体替代大量的小晶体,这种单晶体的纳米结构更不容易在电池充电的过程中产生破裂(破裂导致电池寿命和性能衰减)。相比普通的锂电池只能提供 1000-2000 次的放电循环,百万英里电池放电 1000 次后,还有 95%的寿命,放电 4000 次后还有 90%。试验中采用的电池为 NCM523 体系,无法达到特斯拉“去钴”的要求,因此我们认为该电池不会直接用于特斯拉的量产电池中,而是会在此基础上进一步降低钴的含量。

对于特斯拉百万英里电池的实现方式,我们可以通过两条技术渠道进行窥探,一条是特斯拉收购的子公司 Maxwell,主要专利技术涉及干电极和补锂(具体原理在此前的报告《特斯拉的动力电池梦20200228》中有分析,在此不做赘述)。另一条是特斯拉及其合作伙伴 Jeff Dahn 团队,通过分析特斯拉及 Dahn 团队在 2019-2020 年申请的专利可以发现,主要专利技术致力于改善锂电池的循环寿命,涉及正极材料的制造工艺、电池的制造工艺和新型电解液添加剂(在第二章中重点阐述),研究目的正好与特斯拉的长寿命电池量产计划相契合。

因此,我们认为特斯拉百万英里电池的实现方式与 19-20 年申请的一系列专利有关,当中也有可能运用到 Maxwell 的技术。通过对各个专利结论和改善效果的分析,我们认为负极补锂、单晶三元、无极耳电极以及包含 PDO 添加剂的电解液体系在百万英里电池中应用的可能性较高。

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