撿到一個星球  第317章 重磅炸彈

類別: 科幻 | 超級科技 | 撿到一個星球 | 明漸   作者:明漸  書名:撿到一個星球  更新時間:2021-04-03
 
1799年,意呆利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水里,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。于是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地制成了世界上第一個電池──“伏特電堆”。

故而電池從問世到現在,足有兩百多年的歷史。

但兩百多年過去,電池的能量密度,始終沒有明顯的提升。

最早廣受使用的電池為碳鋅電池,它的能量密度約為30100Wh/kg,特點是只能一次性使用,但價格低廉。

隨后發明出來的鉛酸蓄電池,應用更加廣泛,能量密度約為80120Wh/kg,但是可反復充電、放電,價格便宜,迅速成為主流,并且流行了上百年之久,到現在還沒有淘汰。

但鉛酸蓄電池的能量密度實在太低了,于是上世紀六十年代,鋰電池應運而生,能量密度高達150250Wh/kg,相當于鉛蓄電池的兩倍。

某些高性能的鋰電池,能量密度甚至可達到300Wh/kg,并且理論上具有達到1000Wh/kg能量密度的可能。

但理論只是理論。

實際情況當中,鋰電池的能量密度,很難超過350Wh/kg。

只能算是一種“半高能電池”。

且由于技術復雜、安全性、生產成本高等原因,鋰電池一直到21世紀才大規模推廣,逐漸成為了主流。

而除此之外,電池的發展路徑眾多,未來能量密度更高、壽命跟長、更安全的幾種電池,都有機構在進行研發。

如金屬空氣類電池。

此類電池的代表為鋅空氣電池。鋅空氣電池的比能量是鉛酸蓄電池的4~6倍,比鋰離子電池比能量都大1倍,以其作為動力的電動汽車最大行程可達400km。

鋅空氣電池制造工藝簡單,成本低廉。大批量成本約為300500元/kVAh,比鉛酸蓄電池還低。且安全可靠,即使外部遇到明火、短路、穿刺、撞擊等情況,都不會發生燃燒、爆炸。

但即便有如此之多的優點,鋅空氣電池也存在一些致命的弊端,它的使用成本相對高,充電過程復雜;實際使用壽命短,為12年,這主要不是因為電池的電化學性能差,而是電池的結構帶來的影響;批量生產加工工藝不夠成熟。這主要是催化膜和防水透氣膜的制造,大多需要半機械操作,存在一些手工因素,導致電極性能有差異。

所有金屬空氣電池的推廣,還是較為困難。

此外還有全固態電池、納米晶體鋰離子電池、燃料電池……等等至少幾十種的電池。

它們的能量密度,有的宣布達到了500Wh/kg,有的宣布超過800,還有的突破了1000,可謂令人振奮,仿佛看到了高能電池時代到來的希望。

但……然并卵。

實驗室表現,不等于實際表現。

實驗室內的產品,不一定能成為市場產品。

而當前市場中,可購買到的、能量密度最高的,是一種由鎳鈷錳酸鋰組合的三元聚合物材料(Li(Nn)O2)作為正極的三元電池。

這類電池中,國內某廠家結合石墨烯技術,做到了能量密度550Wh/kg的世界最高程度,當時便在全世界引發轟動,被認為新能源時代即將到來。

但這種高興,可能還為時尚早。

因為汽油的能量密度,高達12000Wh/kg,最好的三元電池,能量密度也不過是汽油的4.58,二十分之一不到。

三元電池技術,還未到取代傳統能源的時候。

只是看到了一絲希望。

而星海科技“高能1號”電池的研制成功,則是直接實現了這個希望。

研究中心內。

故而負責該項目的趙強興奮說道:“陳總,電池技術上,我們實現了一個驚人的跨越式突破!”

“首先我們的‘高能1號’,不是傳統的液體或半固態電池,而是全固態電池!”

“全固態電池的安全性最高,耐沖擊、耐高溫、穩定性好,充電次數較其他類型的電池更多。”

“比如質量最好的三元電池,它的充電壽命是1500次,充電約800次后,電池容量下降到80;但‘高能1號’的充電次數可以達到1萬次,五千個充電放電循環之后,電池容量才會下降到80左右。”

“而且‘高能1號’電池內,集成了當前最先進的石墨烯快充技術,比如我手中的這塊1萬毫安時的手機用電池,它最高支持100瓦的快速充電技術,只需6到10分鐘,這塊電池就能充滿,而且不用擔心發熱過大。”

趙強拿著那塊小巧的電池繼續道:“至于它的能量密度,由于采用了一種全新的納米聚合物材料,作為電池的正極,它的能量密度實測達到了1500Wh/kg的程度。”

“這是普通鋰電池的六七倍!相當于汽油的八分之一。”

“但在實際的使用過程中,發動機中燃燒的汽油,能量利用效率最多為40,一般是30多。”

“電池的利用效率一般是90以上。”

“所以從能量的利用效率上看,‘高能1號’電池的實際效能,相當于汽油的三分之一。”

汽油的三分之一!

這可謂是相當的不得了了。

電動汽車的推廣潛力,瞬間超過了傳統燃油汽車。

因為較之于燃油汽車的發動機,電動汽車的電動機結構簡單,質量更輕,加上一些附帶的機械結構,一下省去了上百公斤的質量。

取消了變速箱等復雜傳動結構。

總體減重至少在200公斤以上。

當然為了實現跟燃油車相當的續航,電池組的數量一定會增加,以一箱汽油50公斤的質量換算,必須搭載150公斤份量的“高能1號”電池,才能達到相同的續航。

即便如此!

搭載了“高能1號”的電動汽車,仍然減重100公斤以上!

所以續航表現只會更強。

又因為最先進的快速充電技術,可在半小時至一小時內,給大體積的電芯充滿電,等待的過程不會特別漫長。

以及上萬次的充電壽命,極高的安全性……

至少在汽車領域,出于環境保護、使用便利性、續航、安全性、成本等多方面的綜合考慮。

“高能1號”的問世,人們幾乎找不到拒絕電動汽車的理由。

這款電池一旦面世,可以想見,其造成的轟動性影響將更加難以想象;引發的多領域全球性震蕩,勢必會給星海科技造成巨大的壓力。

所以擺在陳今面前的問題的是:要不要引爆這顆重磅炸彈?

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