2019年11月，赛博皮卡亮相发布会上，搭载亮相的防弹玻璃成为了当时最具热议的话题点。 当时特斯拉首席设计师弗朗茨 · 冯 · 霍尔斯豪森，先是抡起大锤猛砸车门，结果毫无印记，车门强度超出想象。 其后又掏出实心铁球扔下前窗玻璃，不幸的是，留下了裂纹——但没有穿透。 即便这算是一次失败的现场Demo，因为按照原先说辞和计划，玻璃应该完整无缺才对。 但即便如此，如此高冲击力的撞击都无法穿透，还是让所有人深感震撼。 后来发布会后，特斯拉方面又再演示了一次，同样的实心金属球砸玻璃，确实留不下痕迹。 当时发布会上的“失败”原因也被找到，大锤砸门后造成车窗没有处于密闭状态。 总之，2019年发布会现场内外，特斯拉证明了赛博皮卡搭载的新玻璃，确实超级耐用，达到了防护新高度。现在，最新曝光的特斯拉专利，可以让我们更多的了解这款产品。 首先，特斯拉的防弹玻璃大原理跟军用防弹玻璃一致，特斯拉采用的也是多层玻璃堆栈，准确的说，特斯拉的多层玻璃包含3层。 一个是面向车内层，厚度在0.5-1.1毫米之间，起到保护作用。 中间是粘合剂，兼具了两层玻璃粘合连接以及吸收外部冲击能量。 面向车外的一层玻璃，则由二氧化硅和硼氧化物制成，特点是熔点低、密度高，比普通玻璃可以更耐热和耐冲击，厚度也是最高的，但也控制在2-5毫米之间。所以整体来讲，特斯拉这个汽车玻璃专利，在厚度方面展现出了核心优越性，不会太过笨重。 但从技术角度考虑，如果在同样的防弹能力下，厚度越小，理论上越难。所以一般防弹玻璃的厚度，会在70-75毫米左右——军用和特殊用途的还可能更厚。而特斯拉专利来看，整个厚度会实现倍数级压缩，将处于6-15毫米之间，无论是成本还是美观设计，都更适合民用普及。 有意思的是，这项玻璃专利，虽然是在特斯拉赛博皮卡“名下”，但在专利完整介绍里，已经明确展示了其他车型搭载的“预告”。看来未来特斯拉全系车型，或将都会搭载防弹玻璃。 写在最后： 特斯拉在专利中，除了防弹，其强调最多的是耐用性。事实上，新玻璃能够承受正常路况上的各种压力，并且几乎不会被损坏，可以免去很多烦恼。 而现在量产车玻璃，可能在没有太多外力的情况下，就很容易被打碎、破裂，甚至一些小石子飞溅也能打碎玻璃。 刚开始还被不少人看衰只是无脑的噱头营销，现在感觉越来越香了。 出处：牛车网 read more

电动车发展势头正佳，而关于三元锂和磷酸铁锂的路线之争也从未消停，刀片电池、弹匣电池等名头，无不向世人传递出一个信号：我才是动力电池的未来。但结果真的会如此吗？答案是未必。 最近，宁德时代董事长曾毓群对外透露，将于今年7月前后发布钠电池。 按照专家的说法，钠电池是一种“不依赖资源”的新型电池，不会像锂电池那样受上游原材料的供应以及价格变化影响，未来不存在发展瓶颈。 于是，吃瓜群众们不仅好奇：钠电池究竟是个啥？跟锂电池相比，钠电池的优点和不足又是什么？到底谁才是动力电池的未来？ 钠电池是什么？ 跟锂电池的命名方式一样，钠电池的全称叫做“钠离子电池”，其工作原理，就是通过钠离子在电极之间的移动来实现充放电过程。 两者工作原理略有不同的是，锂电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电，而钠电池是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。 ▲钠离子电池基本工作原理 简单来说，这不就是将锂离子换成了钠离子么？是的。而且，跟锂电池类似的是，钠电池在正负极材料的选用上也比较多元化，不同的电极材料能在电池能量密度方面带来不同的表现。 关于钠电池最早的研究，始于上世纪70年代的第一次石油危机期间，只是没有像锂电池那样进展迅速，此后相关研究越来越少，直到2010年之后，钠离子电池才与太阳能等可再生能源一起同步发展，以丰富储能体系。在这方面，欧美起步稍早，大概在2011年和2012年分别有公司涉足相关领域，美国能源部对此也有一定支持。 2012年，日本丰田曾发布一种钠离子电池正极材料，在当时就已经能将电动车续航里程提升到500-1000公里。 ▲各类高倍率性能钠离子电池正极材料的设计策略 在我国，包括中科院在内很多科研机构也在开展钠电池的研究，科技部2016年为此专门立项，今年4月，国家发改委和国家能源局发文，提出要支持储能多元化发展，以及加快钠离子电池开展规模化。 从产业化推进速度和专利布局来看，目前我国在钠电池领域处于领先地位。 钠电池各项性能如何？ 既然大家都重视，那钠电池理应比锂电池更有优势才对。 可是，至少在目前看起来，跟如今应用最广泛的两种动力电池（磷酸铁锂、三元锂）相比，钠电池的主要性能指标其实并不具备明显优势，甚至在消费者十分看重的能量密度方面还处于劣势。 具体来看，如今三元锂量产装车已经做到180-200Wh/kg的水平，中短期目标是做到300Wh/kg；磷酸铁锂目前量产装车最高的为140Wh/kg，中短期目标是实现180-200Wh/kg；而国内钠离子电池目前能量密度最高为145Wh/kg，中短期目标是160-200Wh/kg，比三元锂差了不少，跟磷酸铁锂在相近水平（中科院物理所研发的钠电池，理论能量密度已经达到180 Wh/kg）。 虽然能量密度指标并不占优，但钠电池在充电速度方面却有不小的优势。众所周知，即便采用大功率直流快充，三元锂电池一般是半个小时能从20%充到80%，磷酸铁锂充电费时更久，而钠电池只要10分钟就能干到90%，也就相当于我们给车加个油的时间。 另外，在充放电循环寿命方面，钠电池可以做到4500次，三元锂只有两三千次，这方面磷酸铁锂优势明显，已经做到6000次，据称锂电池循环寿命最高可以超过上万次。 低温性能方面，钠电池在零下40摄氏度都可以正常工作，跟三元锂差不多，比磷酸铁锂更能适应冬季以及高寒地区。 而在电动车用户普遍关注的安全性方面，钠电池也比三元锂更令人放心。这一方面是因为其电解液稳定性高，另一方面就是因为能量密度低，使得钠电池在高温性能方面比三元锂电池更好。 最后，钠电池还有一个所有锂电池都不具备的优势，就是它不像锂电池一样担心会过放电，所以钠电池允许彻底放电到0伏——这对于一般电动车用户好像没什么实质性意义，但对于储能场景应用就更值得推广了。 为什么要发展钠电池？ 综上，就实际应用而言，由于能量密度偏低，钠电池目前还难言优势，但鉴于其能量密度基本跟磷酸铁锂看齐，以及在其他性能方面还有自己的特色，其量产价值其实已经不小。 但这就是世界上主要国家发展钠电池的根本原因吗？其实不然。钠电池之所以能得到重视，最重要的原因，正是我们在本文开头提出的——不依赖资源，这需要从两个方面来理解。 首先，论在地球上的储量，钠远比锂要丰富得多。 资料显示，锂在地壳中的含量仅为0.0065%，即便是把地球上所有的锂元素都用来生产电动车，大概只够生产15亿辆特斯拉。而且，大部分已探明锂资源都在南美洲（主要是玻利维亚、智利、阿根廷等），集中于当地的盐湖中，但该区域政局不稳，所以引起碳酸锂价格经常大幅波动。此外，国内锂提取技术目前也没有规模化，我们80%的锂从澳大利亚进口，但当前的中澳关系并不利于维持这种贸易需求。 反观钠，分布就明显广泛的多，钠资源约占地壳元素储量的2.64%——也就是说，钠的储量是锂的406倍。其中，光是我国已探明的钠盐储量，早在六七年前就已经超过1.4万亿吨，而且，如今全球的金属钠产能，也正在向中国转移。 ▲盐湖中丰富的钠盐 其次，钠电池成本更低。 宁德时代之所以要发布钠电池，核心原因是锂电池的原材料涨价太凶猛（从去年下半年至今已经涨了多次），而钠电池则丝毫不存在这方面的压力，原因有三： 一、钠盐因为储量巨大，原材料价格低廉，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本能降低一半； 二，钠盐的特性允许使用低浓度电解液（同样浓度的电解液，钠盐电导率高于锂电解液20%左右），这样就能进一步降低成本； 三，钠离子不会跟铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，此举可以进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右。 几大主料都能大幅节省生产成本，也就不难理解为啥电池企业愿意开辟这条新的道路了。有数据显示，目前国内钠电池的材料成本加上制造成本，大概在0.36元/Wh左右，这已经比锂电池低了，只不过，钠电池目前还处于推广初期，其整体商业成本短期内会比锂电池高，这一点宁德时代也有简单提及。 最后说说 不仅仅是宁德时代，包括深圳华创电新、辽宁星空钠电等多家企业都对钠电池提前进行了布局。可见，虽然钠电池的能量密度是个较为明显的短板，但业内对其赶超磷酸铁锂依然充满信心，有企业称“钠电池能量密度超越150Wh/kg的进度将比磷酸铁锂快”，更重要的是，钠电池虽然还处于第一代产品阶段，但已经能看到第三代产品的雏形了。 更重要的是，钠电池在充电速度、循环寿命、低温性能、安全性能方面都有可圈可点之处，所以其市场前景值得期待。 而钠电池的出现，首先就将挑战磷酸铁锂的江湖地位，因为它们都是走的性价比路线。当然，磷酸铁锂和钠电池究竟谁能更胜一筹，从科学的角度来说还无法给出预判，毕竟，这两种电池，在不同电极材料和辅料的作用下，其能量密度天花板各不相同。 由此可见，未来，不仅仅是储能行业会有钠电池的一席之地，电动车势必也会形成锂电池和钠电池并行的局面，而且那一天已经可以预见了。 撰文：刘极昊 出处：头条号 @线外邦 read more

哈佛大学日前公布最新科研成果，一款很有希望量产固态电池远星研制成功。 这款锂金属固态电池很稳定，在高能量密度设定下，仍可实现充放电循环超10000次。用在电动汽车上，预期寿命可达到10~15年都不用更换。 快充方面，由于高电流设定，10~20分钟即可满血。 此前，锂金属固态电池研制的困难在于它不太理想的化学挥发性。当锂电池充电时，锂离子从阴极移动到阳极。有了锂金属阳极，移动的锂就会在阳极表面和更远的地方形成针状的树形结晶结构。然后，这些树突会转成电解质，将阳极和阴极分离开来，从而导致电池故障，甚至起火。 不过，哈佛的方案采用了类似三明治的结构解决了上述问题。 研究人员称，在设计之处，他们就考虑到量产商用的可操作性，好在锂金属固态电池具备灵活可伸缩的生产过程，可与当前的锂离子电池产线相兼容。 出处：头条号 @朱哥趣漫 read more

近日，据外媒报道，德国马勒公司（Mahle）成功研发出一款接近于免维护的无磁铁电机，实现了多项技术突破。 Mahle电机 2016年，本田打造出全球首台不含稀土的钕磁铁电机。当时这被认为是该行业的重大突破，因为这实际上意味着本田可以生产不含镝和铽等重稀土金属的电动机。而现在，马勒将这项突破推向了新的高度。 本田无稀土电机 这家德国汽车零部件供应商刚刚宣布了有史以来第一台无磁铁电动机。它目前还处于开发的最后阶段，其最重要的特点是不需要稀土元素。对此 Mahle表示，技术突破不仅“使生产与环境更加兼容”，而且带来了“成本和资源安全性方面的优势”。 除了更加环保之外，马勒（Mahle）的新型电动机还有着极其高效的优点。该公司表示，无磁铁电机在几乎所有运行状态下的效率估计约为95％，这是只有Formula E赛车才能达到的效率水平。此外Mahle还承诺该电机还有着高度耐用的特点，这归功于电动机内部旋转和静止部件之间电流的非接触式传输。因此这意味着这款电动机是免维护的，能够广泛的应用。 “我们的无磁电机无疑可以说是一项突破，因为它实现了新的技术组合呈现出强大的性能优势，”马勒公司企业副总裁Martin Berger补充道。 “因此，我们能够以相对较低的成本为客户提供具有出色效率的产品。” 出处：头条号 @极速报告 read more