特斯拉新電池將提升壽命:日常充電上限提高至90%!

近期特斯拉最重大的消息,並非新車款或全自動輔助駕駛(FSD)的更新,而是來自特斯拉車輛工程副總裁 Lars Moravy 在《Jay Leno’s Garage》節目訪談中的一段發言。他透露,特斯拉的下一代鎳基(nickel-based)電池技術比現有技術更耐用,因此,特斯拉將建議車主將日常充電上限從目前的80%提高到90%。

這不僅是一個小小的調整,更是材料科學突破的成果。這項技術讓特斯拉長續航版(Long Range)和性能版(Performance)車款的電池,在日常使用便利性上,幾乎能與磷酸鐵鋰(LFP)電池相提並論。

特斯拉新電池將提升壽命

最近公開的專利申請案號 US20240383770A1,揭示了這項技術背後的科學原理。該專利詳細說明了特斯拉如何利用新的技術,打造出更耐用、更長壽的電池正極材料。

LFP電池與鎳基電池的取捨,要了解這項改變的重要性,首先必須認識目前特斯拉提供的兩種主要電池類型:

  • 磷酸鐵鋰(LFP)電池: 這是一種耐用的「工作馬」電池。對使用者來說,最大的優點是可以每天充電到100%,而無需擔心電池壽命會加速衰退。這讓 LFP 電池成為標準或短續航車款的理想選擇。然而,它們對溫度比較敏感,需要更精確的溫度控制才能發揮最佳效能。如果溫度太高或太低,充電速度和電力輸出都會受到影響。
  • 鎳基(NMC/NCA)電池: 這就像是高能量的「馬拉松跑者」。它們的關鍵優勢在於能量密度更高,同時能提供更高的瞬間功率輸出。這就是為什麼特斯拉長續航版和性能版車款能有更長的續航里程和更快的加速。多年來,為了換取這些性能,車主必須將日常充電上限限制在80%,以維持電池的長期健康並減少耗損。

這兩種電池類型之間存在著便利性的差距。現在,正如副總裁 Lars Moravy 所說,特斯拉成功地將 LFP 電池和鎳基電池之間的差距縮小了一半,讓他們的高性能電池在幾乎沒有任何缺點的情況下,變得和標準續航車款一樣容易使用。

獨門秘方:正極摻雜(Cathode Doping)技術

那麼,特斯拉是如何實現這項驚人改變的?答案藏在一個名為「摻雜正極活性材料及其方法」(Doped Cathode Active Materials and Methods Thereof)的專利申請中。這個名稱聽起來很專業,但簡單來說,它詳細介紹了特斯拉如何改進鎳基電池的化學成分,藉此提高其性能,最重要的是,延長其使用壽命。

這項技術的核心創新是摻雜(doping),這是一種材料科學技術,指在製造過程中,將少量、精確比例的其他金屬元素(稱為「摻雜劑」)混合到主要的正極材料中。這種製程有助於解決許多正極材料的主要缺點——在多次使用循環後,電量容量會顯著流失。

特斯拉成功地將其舊正極材料的電量保持率從83%提升至接近91%。根據專利內容,未經摻雜的標準電池會隨時間流失近20%的電量,而與之形成鮮明對比的是,一種由四種元素混合摻雜而成的正極材料,在相同時間內流失的電量不到5%。

這代表電池壽命衰退程度減少了四倍,正是特斯拉提升電池技術所需的關鍵材料科學突破。

這是一項重大的工程勝利,未來,新款特斯拉車輛建議將日常充電上限提高到90%,不僅能讓車輛更方便使用,提供車主更長的續航里程,同時也能延長特斯拉電池的壽命。

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