Hur Tesla ökade sin Roadsters räckvidd med 50 procent

Tesla slutade tillverka Roadstern plus 100 000 $ 2011, men i våras kan de som redan äger en uppgradera den till att resa 400 miles på en laddning, en ökning med 50 procent. Det nya utbudet är konkurrenskraftigt med konventionella bilar, som vanligtvis kan resa 350 till 500 miles på en bensintank. Tesla säger inte hur mycket uppgraderingen kommer att kosta Roadster-ägare.

En del av Roadsters räckviddsökning kommer från att använda däck med mindre rullmotstånd och från att göra modifieringar av bilens kaross som förbättrar dess aerodynamik.

Men den största förbättringen kommer från att öka batteritäthetens energitäthet. Varje paket innehåller tusentals cylindriska battericeller som liknar AA-batterier. Cellteknologin har förbättrats avsevärt sedan Tesla designade Roadster, säger företaget i sitt tillkännagivande. För uppgraderingen kommer den att ersätta de ursprungliga cellerna med nya som lagrar 31 procent mer energi.

Även om Tesla inte förklarar i detalj hur den uppnådde ökningen av energilagring, gjordes det troligen genom stegvisa förbättringar av befintlig batteriteknik, inte genom stora genombrott i batterimaterial, säger Jeff Dahn , professor i fysik och kemi vid Dalhousie University. Han analyserade celler tillverkade av Panasonic, Teslas cellleverantör, och hittade flera små förändringar som kan stå för en ökning med 30 procent. Till exempel har Panasonic gjort bort en del skrymmande plastförpackningsmaterial som hade slösat med utrymme inuti cellerna. Han säger att Teslas batteripaket också kan rymma lite större celler som lagrar mer energi.

I teorin är det möjligt att mer än fördubbla utbudet av litiumjonbatterier genom att ändra deras kemi eller grundläggande struktur (se Ett prototypbatteri kan fördubbla utbudet av elbilar). Det beror på att i nuvarande konstruktioner utgör det aktiva energilagrande materialet, litium, bara en liten del av hela batteriet. Majoriteten ägnas åt att lagra och skydda litiumet och tillhandahålla vägar för elektrisk ström. Det kan vara möjligt att kraftigt minska mängden stödmaterial.

Men sådana förändringar av batterimaterial har varit svåra eftersom ökad energilagring ofta gör batterier mindre säkra, svårare att tillverka eller mindre hållbara. Till exempel grundades startupen A123 Systems, som samlade in hundratals miljoner dollar från investerare och regeringen innan den gick i konkurs 2012, 2001 på löftet om nanomaterial som skulle kunna multiplicera energilagringen med 10 gånger. Men den kunde inte tillverka dessa material, så den bytte till mycket mindre energitäta vars främsta fördelar var säkerhet och snabbare laddning.

Teslas vd Elon Musk har ofta sagt att ny batterikemi är överhypad. Han satsar hårt på att de inte kommer att slå inkrementella förbättringar av befintliga när som helst snart. I Reno, Nevada, bygger Tesla världens största litiumjonbatterifabrik, som kommer att ägnas åt tillverkning av konventionella batterier.

Dölj