汽车制造商提交的专利并非每一项都能最终应用于量产车型,但它们的申请从来都不是无的放矢。每一个创意都播下一颗种子,等待市场成熟时开花结果。以下是来自福特、宝马和现代的最新电动车相关专利精选,数据来源于美国专利商标局(USPTO),最初由Motor1.com发现报道。
福特的下一代金属氧化物电池技术
福特申请了一项专利,描述了一种新型金属氧化物电池——这是一类依靠纯锂(或其他金属)与氧气之间可逆化学反应来储存能量的技术。尽管这一概念与传统锂离子电池有相似之处,但其中有几个重要区别值得了解:
- 标准锂离子电池将锂与其他材料(碳、钴、磷酸铁等)化学结合,这增加了重量,但提高了安全性。
- 金属氧化物设计旨在去除这些额外元素,以实现更高的能量密度。
- 福特的专利设计将电池分为两个独立模块——一个包含金属锂,另一个将氧气密封在吸附材料中。
- 一个封闭的液体系统连接两个模块,其工作原理类似于血液和血红蛋白在体内输送氧气的方式。
这种架构有望打造出一款容量远超现有产品的电池——对于缓解电动车续航焦虑而言,这将是一次重大突破。
宝马电动车舱室加热废热回收系统
突破性电池技术目前仍大多停留在实验室阶段,而能效问题依然是当今电动车面临的关键挑战——尤其是在冬季。电加热器乃至热泵都会大量消耗电池电量,显著缩短在寒冷气候下的续航里程。
宝马的专利提出了一种巧妙的解决方案:该系统不完全依赖电加热,而是捕获并利用电动机和电力电子器件产生的废热来为车舱供暖。这一方案的主要优势包括:
- 减少寒冷天气下对主电池组的电量消耗。
- 更有效地利用原本会以热量形式散失的能量。
- 有望提升实际冬季驾驶续航里程。

现代汽车可变速电动车变速箱专利
现代汽车在提升电动车效率方面采取了不同的思路——重新审视可变速变速箱的概念。尽管电动机在技术上不需要变速箱(通常一个简单的减速装置即可),但增加可选档位可以同时提升整体效率和动态性能。
现代汽车的专利变速箱工作原理如下:
- 电动机的扭矩被传输至一个伺服离合器,能够平顺调节动力输出。
- 动力随后通过一组齿轮组传递至输出轴。
- 系统设计可实现不中断动力流的换挡——同时保持结构相对简单且具有成本效益。
这在电动车领域并非全新概念。创纪录的Genovation GXE(科尔维特改装版)保留了机械变速箱以推高其最高速度,而Rimac Concept_One/S——有史以来最强大的电动车之一——采用两档半自动变速箱实现了令人叹为观止的加速性能。现代汽车的专利旨在将类似的优势带给更广泛、更经济实惠的市场。

飞思卡尔半导体的能量采集智能轮胎
压轴登场的是来自飞思卡尔半导体的一项创意概念。这家美国公司申请了一项专利,其核心是一个安装在轮胎内部的柔性杠杆——一端固定在轮胎内表面,另一端连接轮辋。当轮胎滚动并在负载下发生形变时,杠杆将这一机械运动传递给一个小型发电元件。
以下是对这项技术的客观说明——包括它能做什么和不能做什么:
- 不会产生大量电能——与再生悬架系统不同,后者可回收减震器散发的大量热能。
- 输出的能量并非免费——会引入一定的额外滚动阻力。
- 目标应用场景为低功耗用途,例如胎压监测传感器(TPMS)。
- 从长远来看,该技术有望为搭载车载AI的智能轮胎供电——这一概念或许并不像听起来那么遥不可及。
本文为译文。您可在此阅读原文:https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
出版 九月 30, 2021 • 2m