探讨特斯拉申请的混合动力电组系统专利

据digitaltrends报道，特斯拉汽车公司于2010年12月8日提出了“电动汽车增程混合动力电池组系统”(electricvehicleextendedrangehybridbatterypacksystem)的专利申请，2013年6月25日美国专利局审核通过。这套混合动力总成不会配有汽油发动机，该专利所指的混合动力系统实际上是从电到电，使用两种类型电池，从理论上讲能够给予电动汽车更长的续航里程。

特斯拉的“增程混合动力电池组系统”包含标准的锂离子电池组、控制器和常规电动机。复杂的是，还另配有一个金属空气化学电池组。锂离子电池组直接给车供电，金属空气电池组为锂离子电池组提供电能。在特斯拉的专利设计中，金属空气电池组基本上取代了增程式内燃机。金属空气电池能量密度高，能储存更多的电能，理论上可以起到增程的作用，但其功率密度相对较低。

电动汽车要成为真正的主流产品，电池技术需要取得巨大飞跃。目前仍未夸过续航里程短、充电时间长、电池成本高三座大山，这意味着电动汽车不能平民化。特斯拉未来计划推出的ModelE正是一款针对普罗大众的电动汽车产品。因此，特斯拉需要将电池成本压缩到比现在更低的水平，如何才能做到呢?

特斯拉使用高能量密度的电池，这种高能量密度电池有一个巨大的缺点，即循环寿命低(500次循环周期)。一个周期被定义为电池额定千瓦时的完整放电循环过程。沃蓝达(Volt)利用了额定功率的65%，每次完全放电使用了0.65生命周期。特斯拉利用的电池额定功率接近90%，以85千瓦时版ModelS为例，其单次充电续航里程为300公里，每次完全放电使用了0.9生命周期。行驶到10万英里时，电池会放电333次。放电深度(DOD)达到90%相当于300次循环，可轻易达到500次循环周期。沃蓝达单次充电的续航里程仅为38英里，行驶到10万英里时，电池循环周期必须达到1710次，比特斯拉高出很多。

为了解决循环寿命低的问题，特斯拉可能会增大电池。能量密度和循环寿命之间有一个权衡，更高的能量密度电池意味着较低的寿命......没有免费的午餐。另外，循环寿命差的电池每千瓦时成本相对便宜。因此，特斯拉的电池能量密度高、循环寿命低、每千瓦时成本低。

有业内人士分析，特斯拉的“专利”无非是一个混合动力电池，类似沃蓝达的电池，可满足日常驾驶(通常不超过40英里)，每天需要充电。根据驾驶习惯统计，增程电池很少被使用，因此可以是循环寿命很低的化学成分。增程电池不一定必须由金属空气构成，可以是任何能量密度高、循环寿命低、成本低的化学成分。特斯拉的“增程混合动力电池组系统”只是一个延伸的理念。这个理念是否可取，还要看特斯拉ModelE电动汽车的表现。