Category: 技术
中国科学家的“下一代电池”创新纪录
作为目前电池领域的“主力”，全固态锂离子电池正面临能量密度有限、伴随锂枝晶的安全隐患、锂元素原料供应紧缺等多重挑战。谁将是“下一代电池”的有力竞争者？全固态氟离子电池有望成为一股“新势力”。 近日，中国科学技术大学教授马骋团队设计出一种新型氟离子固态电解质——钙钛矿氟离子导体，首次实现室温下全固态氟离子电池的稳定长循环，在25℃下持续充放电4581小时后，容量没有发生显著衰减。相关研究成果日前发表于Small。 这一成果创造了全固态氟离子电池领域循环时间最长、容量保持率最高的世界纪录，让人们看到未来电池多元化发展的希望。 将“不可能”变“可能” “这一成果最重要的意义在于它是一种‘从0到1’的突破。”马骋介绍，由于缺乏合适的电解质，氟离子电池在很长一段时间内并不被业界看好，相关研究也极其稀少，而新型固态电解质的发现则将“不可能”变成了“可能”。 3年前，《科学》曾报道过一种可以传输氟离子的有机液态电解质，被誉为是氟离子电池“里程碑”式的工作。但由其组成的氟离子电池在室温下仅实现不到10个循环的稳定充放电，因此离实际应用还存在较大距离。 马骋介绍，构筑可传输氟离子的液态电解质极其困难，即便成功也存在安全隐患。如果能使用不可燃的无机固态电解质构筑全固态电池，毫无疑问将更有实用价值。 但是，这一技术路线颇具挑战——氟离子固态电解质的离子电导率大多偏低，只能在高温下工作；少数全固态氟离子电池虽然可在室温下充放电，但电化学窗口极窄，充放电不到10次容量就几乎衰减为0，没有实际应用价值。 在氟离子电池液态电解质存在“死结”的情况下，能否避开液态电解质直接探索固态电解质？ “离子越小、电荷越少，就越有可能在材料中快速迁移，从而成为合适的电池载流子。”马骋说，作为固态电解质的载流子，锂离子是除了氢阳离子外半径最小、电荷最少的阳离子，氟离子则是除了氢阴离子外半径最小、电荷最少的阴离子。 在找不到比锂离子更好的阳离子的情况下，氟离子作为与锂离子最接近的阴离子，是一个值得尝试的方向。 由于可借鉴的案例不多，马骋团队几乎是从“零”起步。他们历时两年研发的新型氟离子固态电解质——钙钛矿氟离子导体，采用了特别有利于阴离子传输的钙钛矿结构，在具备高离子电导率的同时，还拥有较宽的电化学窗口，突破了过去“高离子电导率”与“宽电化学窗口”不能兼得的重大技术瓶颈，且对于潮气的稳定性远超全固态锂电池常用的硫化物和氯化物固态电解质。 基于这一固态电解质的氟离子电池，性能远超《科学》报道的基于液态电解质的氟离子电池。业内人士认为，这一重要突破让人们看到全固态氟离子电池实用化的可能。 这个领域“有奔头” “这是一个存在很多挑战，但前景极为诱人的领域。”马骋说，研究中最能给自己带来乐趣的就是克服这些“看似不可能”的挑战。 与采用液态电解质的锂离子电池相比，全固态锂电池能量密度和安全性能均有很大提升。但与全固态氟离子电池相比，其能量密度、安全性能、原料供应的上升空间仍相当有限。 马骋透露，全固态氟离子电池理论能量密度最高可接近每升5000瓦时，约是目前商业化锂离子电池能量密度的8倍，也超过正在研发的锂空气电池。 就安全性能而言，全固态锂电池锂枝晶生长造成短路一直是难以克服的瓶颈。氟是电负性最强的元素，极难转变为相应的单质，不易形成锂枝晶，因此基于不可燃无机固态电解质的氟离子电池，安全性能无疑更好。 此外，氟元素地壳丰度约是锂元素的50倍，氟离子电池在原材料供应方面的压力远低于锂离子电池。马骋告诉《中国科学报》，我国萤石（主要成分氟化钙）资源在全球优势明显，氟离子电池可以充分利用这一优势。 “小荷才露尖尖角” “全固态氟离子电池‘小荷才露尖尖角’，如同一个初生的婴儿。”马骋坦言。 马骋分析，为氟离子电池构筑液态电解质极其困难，且容易起火，安全风险大。此外，固态电解质整体性能堪忧，研究力量也相当薄弱，“只有更多力量关注这个领域，才能突破相关瓶颈”。 全固态氟离子电池由固态电解质、正极材料、负极材料共同组成，只有三者同时具备优异的性能，这种电池才有可能投入实际应用。马骋表示，他们此次报道的新材料克服了固态电解质瓶颈，但目前仍然不存在性能令人满意的正负极材料。这也将成为课题组今后重点攻关的方向。 “全固态氟离子电池要想真正走进‘寻常百姓家’，不仅需要基础科学的突破，还需要综合考虑成本和可持续发展，因此仍然要经历漫长的过程。” 马骋说，“钙钛矿氟离子导体的发现为破解这些问题带来希望。一旦成功，全固态氟离子电池将以优异的安全性和极高的能量密度对新能源汽车、储能等重度依赖电池技术的领域带来颠覆性变革。” 相关论文信息：https://doi.org/10.1002/smll.202104508 作者：中国科技报 @桂运安 read more
网友改装了他的特斯拉，满电续航超1400公里！
2022年1月6日，美国新型材料电池技术公司Our Next Energy（简称ONE）宣布其为特斯拉Model S后轮驱动升级版量身定制了一款207.3kWh的试验用原型电池组，该款电池包与特斯拉原装103.9kWh三元里电池包体积相同，官方标称续航里程1203km。 换装新电池后，该公司立即开始了路试。 12月中旬，搭载全新207.3kWh电池包的Model S后轮驱动升级版测试车以88km/h的平均时速创下了1411km的续航成绩。 752英里 之所以选中特斯拉Model S，是由于特斯拉电驱系统拥有很高的效率。 目前，这一电池包仍处于测试阶段，尚未量产。 对此，有网友表示：之前燃油车改发动机，那以后改装店岂非能改电池了？ 撰文：头条号 @E电园小编辑 read more
全面对标特斯拉电动卡车！百度电动重卡明年上路
你知道百度在造车，但你知道百度同时在造两种车吗？ 除了集度汽车，百度还有一家名为DeepWay（中文名“深向”）的智能新能源卡车公司，专注于研发制造L3/L4级自动驾驶卡车，希望开创一个全新的智慧货运时代。 DeepWay在去年12月刚刚成立，今年9月推出了自己的首款智能新能源重卡——深向·星途，并在11月又宣布开启了自动驾驶动态路测。 对于一家团队规模不到200人，还同时兼顾造车和开发自动驾驶技术的新公司来说，DeepWay这种发展速度堪称飞速。 ▲DeepWay发布首款车型深向·星途 那么这家卡车新势力究竟凭什么在两个前沿行业里快速狂奔？他们造车进度如何，其自动驾驶技术又真的靠谱吗？ 日前，在听完DeepWay的CTO田山在百度开发者大会上的演讲，并与田山、谭昌毓（DeepWay总工程师）两人进行2个多小时的深入交流后，车东西得以揭开这家卡车造车新势力的神秘面纱。 一、明年12月下线100台电动重卡交付即是L3 “我们造车进展很顺利，已经在跟一些车企接触代工的事儿了。”刚一见面，田山就主动向车东西聊起了研发进展，“到明年12月份就能下线100台车投入实际运营。” DeepWay现已经完成了内外饰油泥模型评审，并完成了数据冻结。与此同时，其转向、制动、电池、驱动等核心零部件最近也完成了供应商定点，大概明年6月份之前就能拿到样件组装样车进行测试，9月份申请工信部新车公告，12月份下线100台C样车投入自动驾驶测试运营。 2023年6月份能开启规模量产，预计当年将交付1000台新能源重卡。 自动驾驶方面，DeepWay研发了一套名为HIS（Highway Intelligence System）的自动驾驶系统。通过覆盖车身四周的11个摄像头、1个红外相机、5个毫米波雷达、1个激光雷达，来实现L3级自动驾驶能力。 因为自家的B样车明年才能出来，因此田山带领自动驾驶团队先基于市面上已有的卡车安装HIS系统进行测试，测试地点在天津一个封闭测试场内。 据田山介绍，其测试车在测试场内已实现自适应巡航、车道保持、主动避障、自主变道、靠边停车、点到点自动驾驶等具体功能。 ▲左起分别为DeepWay总工程师谭昌毓、车东西主编孙晓寒、DeepWay CTO田山 不管是明年年底投入运营的首批100台车，还是2023年规模量产的1000台车，在交给客户时都将具备L3级自动驾驶能力，用户是买来即可用。 按照规划，交付之初这款车可在高速公路单一车道内实现L3级自动驾驶——司机可以看视频或者操作手机，仅在特殊情况下才需要接管车辆。后期这套L3自动驾驶系统还会增加自动变道能力。 ▲DeepWay现阶段改装的自动驾驶测试车 这里需要注意，目前国内还没有L3级自动驾驶的相关法规。如果明年法规仍未出台，星途在交付时虽然具备L3能力，但会先以L2级自动驾驶系统来使用——司机需全程监控驾驶过程，负驾驶责任。 二、Apollo白盒授权专家团队解决车控难题 最近，奔驰获得德国政府许可，允许L3自动驾驶车辆上路——整个过程耗时长达16年之久。反观DeepWay，让L3卡车上路满打满算也才用了2年。 进展神速背后是百度这个“技术爸爸”的大力支持。 作为DeepWay的“双亲”之一，百度为其提供了Apollo自动驾驶算法的白盒授权——直接将源代码开放给DeepWay并允许其进行修改，自然显著加速了研发进度。 田山向车东西透露，百度给deepway的这套代码是全网唯一的一次白盒授权，可实现L3自动驾驶能力，通过功能升级和数据迭代可最终实现L4级自动驾驶。 ▲DeepWay团队进行自动驾驶路测 根据授权协议，Apollo团队后续会负责修复Bug但不负责算法迭代，后者需要由DeepWay基于路测数据自行完成。 虽说百度自动驾驶技术主要是乘用车使用，但这并不代表没法用它打造L3级自动驾驶卡车。 “从业界普遍观点和我们的具体分析来看，乘用车和商用车可复用的部分超过70%。”田山向车东西解释道，“越是前端感知，复用百度的技术就会越多。而感知这样的能力，恰恰又是百度的最强项。” 田山的说法不无道理。不管是从传感器还是从背后的深度学习技术来看，感知系统放在卡车上和放在乘用车上没有本质区别（仅是布置位置和所需的感知距离不同），并且要感知的对象也一样——高速上跑的也是车，种类还比城市里少。 两者的最核心差别主要体现在车辆的动力学模型上。 首先，载重卡车要拉货，车身重量动辄几十吨重。并且随着货物的不同，车重也会产生巨大变化，这意味着车辆的加速和制动时间与乘用车差别巨大，并且还会动态变化。 其次，载重卡车分为车头和挂车两个部分，两者用鞍座进行柔性连接。车头以一定的幅度转弯，车尾跟着转弯，但运动的轨迹与车头并不一致。 动力学上的两大核心差异，意味着自动驾驶算法在做决策规划和车辆控制时，都与乘用车有明显不同。这正是DeepWay要解决的核心问题。 他们首先组建了一支由清华、北理工等顶级高校车辆工程专业的博士/博士后，以及具备商用车自动驾驶研发经验的专家组成的团队，在现有公开的商用车动力学模型基础上，结合自己的车重预估算法、车头–挂车夹角算法（用以监测车头和挂车之间的相对姿态）搭建了自己的动力学模型。 ▲DeepWay的工作人员在调试设备 这里需要注意，测量车头和挂车之间的夹角是行业内的一个小难题，有公司通过在挂车加装IMU等传感器来获得这一数据，但这些做法无法适应实际的运输场景——在更换了挂车后就无法使用了。 所以最好的办法是用现有传感器，通过感知算法的模型去计算这一数据。DeepWay用毫米波雷达的反射强度进行数据拟合，以及摄像头的语义信息，叠加动力学模型，融合多传感器的输入，通过数据标注，建立计算车头和车厢夹角的数学模型，计算出角度信息，用来进行路径规划。 有了车辆的动力学模型和感知结果，就能做出决策规划为车辆画出一条正确的行驶轨迹了。接着再将轨迹信息转换成卡车的转向、加速、制动等执行器能够听懂的命令，就能让车辆自己开起来了。 三、软硬件天作之合挑战业内最快响应时间 百度的自动驾驶算法解决了大部分感知和规划问题，DeepWay自行解决了车辆控制问题，那么它的控制算法做的怎么样呢？ 田山告诉车东西，现阶段改装的测试车横向距离控制精度为20cm左右，纵向速度控制精度则在2km/h。 这一水平与头部自动驾驶卡车公司的水准一致，但在田山看来这还远不是DeepWay的全部实力。 作为除特斯拉以外，全球为数不多自己造车的自动驾驶卡车公司，待自家车型下线后，DeepWay在软硬件匹配上有着无可比拟的优势。 拿车辆控制来说，基于现有车型改装自动驾驶卡车，自动驾驶软件算法需要去适应原车执行器的控制逻辑——想直接控制车辆扭矩？对不起没接口，只能控制油门开度。而就算有部分车辆开放车辆扭矩控制接口，但对于挡位控制及换挡时机等也不一定能够通过自动驾驶域控制，不仅整体响应时间有损失，还不能更好的让车辆运行在经济区间。 并且最尴尬的是，执行器的控制算法/换挡策略等都是Tier1写的，一些车企自己都搞不清楚。自动驾驶公司就只能一点一点去摸索去测试，慢慢掌握车辆的脾气后才能搞出不错的车辆控制算法。 而DeepWay基于自研车型则完全没有这个问题。 其首款车型进行了全新的线控底盘设计，与供应商一起开发了核心线控部件，以更好的适配自动驾驶功能。其全正向开发的目前商用车上最先进的千兆以太网+域控制器的EE架构赋予了车辆更高的通信带宽和速率以支持自动驾驶高算力、大数据量传输、快速响应的需求。 正是有了全球独一份的软硬件“天作之合”，DeepWay才敢在官网放出“从感知到执行响应时间小于100ms”这样的豪言壮语。 要知道，国内主流卡车自动驾驶公司（包括DeepWay在内）改装的L3/L4的自动驾驶卡车，从发现目标到执行相应动作这一过程中，响应时间普遍需要数百毫秒——由此可见DeepWay的技术之强。 ▲DeepWay团队进行自动驾驶路测 “不可能，绝对不可能。”一位自动驾驶业内人士听到100ms的说法后，直接给出了这样的评价，“激光雷达转一圈都还得几十毫秒呢。” DeepWay的系统显然不能违背基本的规律，田山也向车东西做出了进一步解释。 […] read more
120公里夜路的真无人驾驶！图森完成全球首次无人驾驶重卡路测
自动驾驶大新闻，从图森传来。 图森未来无人车公司，从美国亚利桑那州图森市为起点、凤凰城附近为终点，完成了一次全球无人驾驶货运乃至全球无人驾驶发展史上的壮举。 其无人驾驶重卡，在全程80多英里——折合120多公里的公开道路上，实现了端到端，一个仓库到另一个仓库的全无人驾驶。 没错，全程无安全员值守和任何人为干预。 走的还是夜路。 整个过程长达1小时20分钟。 全无人路测，历经多种路况和场景 不同于高速干线的自动驾驶货运。 图森这次从美国亚利桑那州图森市附近的铁路港出发，无人驾驶卡车经过长达80多英里的夜间行驶，最终安全抵达凤凰城附近的大型物流配送中心。 过程中，既有城市路况、也有高速路况，还要应对交通信号灯、上下匝道、紧急车道车辆和变道等场景。 此外，虽然夜间开车，路上车流密集度可能没有白天大，但在公路等基建相对老化的美国，挑战依然不小。 图森这次，确确实实展现了技术实力，同时搞出大新闻。 图森方面称，此次全无人化测试是图森未来研发项目中的重要组成部分，该项目将持续到2022年。 此次全无人测试完全由图森未来自主研发的无人驾驶系统操作完成，车内没有安全驾驶员，也没有对车辆进行远程控制和其他交通路况的干预。 为了确保全无人测试的公共安全，图森未来与相关政府监管部门和执法部门保持着密切合作与沟通，并配备了安全保障车辆，确保全无人测试运营的安全性。 当然，这种无人化路测的完成，就是图森技术水平的最好体现。 图森未来总裁兼CEO吕程表示，实现全无人化测试是十分重大的技术里程碑，这不仅展示了图森未来无人驾驶系统的领先性能，也表明了图森在测试过程中对安全和协作的重视程度。 吕程还说，今年以来聚焦投入了大量资源，来推动公开道路无人化路测的落地。 现如今在全球范围内率先实现，再次证明了图森未来在整个无人驾驶重卡领域的领先地位。 图森内部透露，全无人化试运营项目历时超过一年半的开发积累。 目标就是研发满足L4级别要求的无人驾驶系统，并确保其冗余性、可靠性和稳定性能够在公开道路上实现全无人化的安全运营。 而对于图森来说，全无人也是商业化和规模化运营阶段的最重要指标。 在图森今年IPO进程中，其无人驾驶货运网络(TuSimple Autonomous Freight Network, AFN)中，最重要的就是从驾驶位上把人类赶下去。 不论是以前的司机，还是现阶段的安全员。 只有真正把人类司机从卡车驾驶位上赶下去，降本增效的目标才能最大化实现。 图森与其股东车厂合作开发的L4级自动驾驶卡车，将在2024年面市。 届时专门的无人卡车、规模化的商用落地，且完全无人的公开上路运营……带来的就是卡车货运领域，自动驾驶的终极方案。 嗯，一颗赛艇。 出处：见配图水印 read more
特斯拉UI大调整，车主吐槽v11更难用了！
特斯拉的 2021 年假日更新提供了一些用户体验方面的变化，虽然众多的新功能，如盲点监测和新的灯光秀功能受到广泛赞誉，但一些特斯拉车主对 V11 用户界面的改变提出了强烈批评，特别是与 V10 相比，使一些重要功能的使用更加麻烦。 据了解，在拥有 148 万用户的 r / TeslaMotors 子论坛上，可以看到大量用户抱怨。过去几天里，许多特斯拉车主分享了他们对 V11 的用户界面变化的不满。简单来说，虽然特斯拉车主同意 V11 的一些新功能很好，但用户界面的变化是一种退步。 众多特斯拉车主反映，一些如司机档案、座椅加热装置、行程信息、保存行车记录仪视频和轮胎胎压的功能需要比以前点击更多次才能使用，这使得行车变得更不安全。 一些特斯拉车主指出，新版本的图标也不如 V10 版本中的图标样式统一，看起来很幼稚。还有人指出，车辆速度等信息的位置也有退步，因为 V11 更新后，司机的手可能遮挡住速度信息。此外，当汽车处于驾驶状态时，特斯拉游戏、玩具箱和剧院这些功能是无法使用的，但它们的图标却会在界面显示，反而胎压、行程信息、座椅加热和灯光等常用的行车功能图标却没有显示，这是很奇怪的。 虽然 V11 目前看起来还不完善，但特斯拉倾向于听取用户的意见，并频繁推出 OTA 更新，这意味着系统的用户界面可能会在未来得到改进。 出处：IT之家 read more
丰田的太阳能充电可巡航1800公里，运用新技术的SUV量产！
现在新能源汽车越来越广泛了，我们能见到多种多样的新能源汽车，换电类的，增程式的，油电混合的，插电式动力系统的，也让很多小伙伴们挑花了眼。现在市面上也有一种天然气新车，其实也属于新能源的一种，但是普及度并不是很广，主要集中在出租车领域。 今天给大家介绍的一款新车，采用的是太阳能充电技术，简单地来说，就是在车顶配备了太阳能板，通过光照的转化供新车来驱动。当然了，这款车型现在已经量产了，但是我个人觉得仅仅是一个噱头，因为只有在最顶配车型上才有搭载，这款车型就来自丰田的全新bZ4X。这款车型想必小伙伴们并不是特别的熟悉，它是一款全新的SUV，是丰田联合斯巴鲁汽车共同打造出来的紧凑型SUV，在英国已经正式销售。 整个bZ4X新车的设计也给人比较惊艳的视觉感，车头类似于变形金刚，采用的是纯密封的进气中网，匹配上厚重的车头，银色的车身构造，鹰眼造型的三角大灯，犀利感是比较出色的。 从侧面来看，这款丰田bZ4X采用的是跨界车的造型设计，并且在翼子板部分配备了充电口，所以说这辆车子并不是完全靠充电桩进行供电。此外，车身采用的是双色车身的设计，轮拱处相当的野性。 新车的内饰也得到了曝光，整个内饰设计和我们见到的丰田车并不太一样，整个车内的设计相当的豪华，采用了大面积的钢琴烤漆面板。行车电脑屏则是更加扁平化的纯液晶屏幕，和市面上我们见到的丰田车并不太一样。行车电脑屏采用的是悬浮屏幕设计，目测尺寸在六英寸左右，和现在我们看到的丰田新车不太一样，bZ4X的内饰更像是一辆未来战斗机，比较的科幻。 从座椅设计上来看，bZ4X的座椅采用的是半皮半织物的设计，宽敞度不错，并且在后排配备了米色的座椅，三个独立的头枕以及中央扶手，满足日常需求没有问题。 动力系统，本文开篇中，我们提到的太阳能充电在顶配车型上有搭载，通过车顶的太阳能板发电，按照厂家的标注，储存一年的电量大概行驶里程在1800km，可以说是比较鸡肋。但是这并不妨碍我们对于未来新车的一个展望。如果未来随着科技的发展，光能转化率有了技术性的突破，这项技术还是值得期待的。除此以外，丰田bZ4X采用的是纯电驱动，根据价格的不同分为单电机驱动以及双电机驱动，其中双电机驱动车型自然是电控四驱。 值得一提的是，目前新车在海外已经上市，根据丰田官方的意思，可能会在明年引入国内，那么你期待吗？ 出处：见配图水印 read more
特斯拉CyberTruck电动皮卡的最新设计调整被曝光
当特斯拉在 2 年前揭开 CyberTruck 电动皮卡面纱的时候，许多人都对其棱角分明的外形感到惊讶不已。然而长期追踪该公司开发进展的无人机飞手 Chile AI100，却发现量产型号可能少了那么一丝“科幻感”。早些时候，其在油管上分享了一段 10 分钟的 4K 视频，展示了 CyberTruck 在赛道上的动态表现。 原型车较概念演示逼真了几分，但也少了一丝酷炫感。 特斯拉一直致力于将 CyberTruck 电动皮卡推向市场，最近有传闻称其有望于 2022 年底前上市。尽管在发布之初，许多人认为它更适合在火星上跑，而不是在地球上开卖。 Tesla Cyber Truck On Track 4K- Chile AI100（via） 当然，想要合法上路，CyberTruck 必须在设计上符合监管机构的相关法规。从视频画面来看，该车已经配备了侧视镜，而不是流媒体摄像头方案。 即便如此，马斯克还是声称车主有需要可以自行拆卸这组“有碍观瞻”的后视镜。但较为突兀的雨刮，显然是 CyberTruck 上更加难以回避的一个存在。 最后，CyberTruck 的前照灯组件，似乎也换成了更加“眯缝着眼”的版本。至于后续设计还会有哪些变化，百万预订者们也唯有耐心等待。 出处：cnBeta.com read more
下一代“固态电池”技术将可以让电动汽车的续航能力轻松过千公里？
碳中和是未来最为巨大的一个潜力，因为现在很多的国家都开始要实现碳中和了，而如果想要实现碳中和的话，那么燃油汽车就一定会慢慢的在减少生产，在如今的电动汽车已经逐渐成长起来。 但在电动汽车中，一直存在的一个弊端让人无法接受，那就是电动汽车的续航太短了，一般在使用之后，里程差不多在500公里左右，好一点的也就只有700公里，相比燃油车来说，这个差距是十分巨大的。 电动汽车续航问题，一直被人们诟病，最主要的还是因为电动车的电池问题，在电池上没有做好，因此导致电动汽车也很少有人买单，不过如今在国内已经开始布局了新的电池，叫做“固态电池”，据《新华网客户端》发布的新闻中称，这个电池的续航将会超过1000公里，并且计划在2022年开始实施搭载上车，那这个是怎么回事呢？下面我们一起看下具体的原因。 如今的广泛使用的电池 在此之前，我们先来分析一下当前常用的两种电动汽车电池，就目前而言，电动汽车大多数常用的电池，多数使用的是以下两款。 一为三元锂电池，这款电池在目前的市面上，是最为常见的一款电池之一，这款电池的优点在于能量的密度比较高，并且能够使用的时间也比较长，不过在这种电池是属于液态电池，因此在高温的作用下，很容易发生各种危险，如最常见的，就是容易发生车辆燃烧等问题，可以说这款电池的安全性，相对来说是比较差的。 二为磷酸铁锂电池，这款电池相比之前的三元锂电池来说，在安全性方面就要好很多的，并且这种电池的成本造价也比较低，不过对比前面的来说，差就差在能量密度上，磷酸铁锂电池的能量密度要比三元锂电池的低很多，在低温的时候，表现的也没有三元锂电池那么出色。 因此这款电池很少应用在北方地区，毕竟北方地区是比较寒冷的，这款电池刚好又是惧怕寒冷，也就只能大多数的应用在南方地区中。 固态电池的好处是什么？ 在国内的锂电产业链公司中，大多都已经布局了固态电池的产业，甚至在2021年1月19日，宁德时代还公开了固态电池的专利，并且早在两年前，也已有不少的公司开始试着生产第一代固态锂电池和研发。 而在这其中，经过了这么几年的发展，宝马和福特这两家汽车巨头也将会开启固态电池的研发进度，并且他们还计划到了2022年之时，就会开始搭载车辆，然后进行实际的测试，因为在《新华网客户端》的说明中，蔚来这些车企也在计划这在1-2年的时间来推出超1000公里的车型。 不过这样也只能在半固态的上面进行应用进度，但在慢慢的发展之后，会朝着全固态演进最后实现。 那么在这些技术中，固态电池的效果是怎么样的呢？在上述新闻中我们可以了解到，这种电池的最大优势，就是安全性了，因为目前的电池都是电解液，热分解之后容易燃烧和制造出有毒的气体，所以如今的电池是不太安全的。 固态电池则是完全不同，因为在在固态电池上，本质上使用的电解质为固态的，相比传统的有机电解液，安全性能的提高，可不是一星半点。 但在目前来说，固态电池还是不成熟的，其中还有着很多的问题需要解决，但在解决问题上，也是需要时间和成本来做相关的研发，因此还是要做很大的资金投入。 在安全上得到极大提升后，固态电池的循环寿命也得到了很大的提升，并且在温度方面更加不敏感，哪怕是在-50℃的温度中，这款电池也能很好的保证电动车的功率，甚至在能量密度上，也得到了了进一步的提升，相对而言，预计提升的密度将会是三元锂电池的2-10倍，可见也是非常的出色。 将成为下一代电池技术？ 提升明显的固态电池，虽然被认为是替代液态电池的下一代技术，不过相对来说这个时间还是要很长才能发展出来的，这是因为在当前的技术中，还很难实现全面性的突破，现在是需要时间来完成开发，加上也要解决在测试中发现的大量问题。 中国科学院院士欧阳明高就表示，如果想要真的实现固态电池大规模商用，可能要到2025-2030年左右的时间才能办到，也就是说固态电池目前还是很难对传统的液态电池造成冲击的。 出处：头条号 @第一科普 read more
太先进了！特斯拉永磁同步电机的技术揭秘
这两年特斯拉的电动车卖的是越来越好，不过特斯拉还要应对同样进展迅速的追赶者。在这个竞争激烈的新能源市场里，特斯拉CEO马斯克不得不突然要求特斯拉发展自己的电机技术，帮助特斯拉成为电动车领域的霸主。 不过特斯拉肯定是有什么秘密武器，因为马斯克除了是特斯拉的CEO，也是太空探索技术公司（Spacex）CEO兼CTO和太阳城公司董事会主席，他的业务能力极强并且对科学技术十分了解和推崇。 那么马斯克为什么如此心急地要求采用最新的电机技术呢？特斯拉这样做又会对电动车行业带来怎么样的影响呢？而新技术又是否真的会比传统技术强呢？ 什么是特斯拉的核心技术 特斯拉突然要求研发人员研发新的电机技术，提高电机的性能，最主要的原因是最近中国等其他国家电动车行业也发展迅速，因为其他企业发展速度超过了特斯拉的预期。 根据有关媒体的报道，在柏林的超级工厂特斯拉拥有众多的最新秘密技术，这是在全球范围内前无古人后无来者的。 从新型大灯技术、4680电池的内部电芯结构、封装方式和热处理的进步，再到最新的12000吨超大压铸机压铸车体一次成型，这无疑让所有车迷眼前一亮。 像特斯拉这样的高科技公司，身为CEO的马斯克如果失去了这些高新技术的支持，对于他的未来企业生涯会带来很大的影响。 不过如果特斯拉仅仅只有上述提到的这些技术，马斯克也不会成为全球企业家的典范，特斯拉会被其他企业超越。在这个电动车行业火爆的今天，马斯克必须想办法解决特斯拉的核心技术问题，同时确保特斯拉在全球市场的口碑。 此前，已经不少新闻报道了在柏林的超级工厂的其他技术，不过特斯拉的核心技术并不被世人所知。 在查阅大量论文的情况下，也看过不少新型专利文件和资料，我将尝试用简易的语言来科普什么是特斯拉的核心技术。只要包括传统汽车和电动车之类的交通工具还存在，那么他们的“心脏”一定是它的动力系统，那么他们的核心技术就是发动机技术和电机技术。当然我们今天讲的是特斯拉，那么特斯拉作为电动车的老大，他的核心技术就是电机技术。 特斯拉这一招明摆着就是趁着传统车企对电机技术不熟悉，别的新型电动车企业缺少技术和资金的这一个节点，做好技术储备，建立技术壁垒。 什么是电机 想理解特斯拉研发的核心技术有多么的重要？就先了解了解电机的内部结构？我们先来看看电机。 按照图纸和实物来看，电机由两部分组成，一个是定子，另外一个是转子。固定的部分定子和中心旋转的转子加起来就是整个电机了。 如果转子的速度越快，离心力就会随之变大。在这个高速运转的过程中会产生大量的热和巨大的离心力，会让转子产生几何形变，甚至会膨胀和松开，如果与定子碰撞就会产生严重后果，电机就会烧毁和解体。 两个电机谁强谁弱 电机拥有大量种类，在不同场景有不同的使用。电机就是变化的电场产生变化的磁场，无论是谁绕着谁转，都是磁场带动磁场使电能转化成机械能的过程。 电动车最常见的无非就是永磁与感应电机，都是凭借定子与转子磁场相互作用旋转的。 而感应电机就是交流异步机的一种，它的定子磁场是靠电流产生的，也因此额外要耗费一部分电流制造磁场。 产生磁场的原因可以参照发动机发电的原因，这两个过程是相反的。因为此电机的转子的转速与制造的磁场的速度不同时，所以叫做异步电机。就是不同步的原因造成了转差，这种转差会让导体产生电流，从而在磁场中受力旋转。感应电机的转子是一圈金属条，两端是金属盘，一起构成一个鼠笼。 而永磁电机主要是永磁同步电机，感应电机依靠电流产生磁场。而永磁电机依靠磁铁，但是在其的磁铁性能达不到理想的情况，驱动力不行。 直到汝铁硼这种超强磁铁的出现，这让电子领域的相关设备得到了新生。但是汝铁硼磁铁还是有缺点的，成本高，在高温下容易失去磁性。为了让汝铁硼磁铁在高温下稳定，企业在其加入稀土，不过成本极其高昂。 这里讲的同步就是指旋转磁场的速度和转子速度相同，要控制转子速度就要先控制磁场转速，也就是交流电的频率。 不过这两个电机各有自己特色。 因为首先永磁电机不要额外供电产生磁场，所以省电效率高，相同的电池能够更长时间的续航。因为用了大量的磁铁，成本要高于感应电机，不过这个成本相较于电池的成本而言不算什么。 而相应的感应电机过载能力强于永磁电机，性能更加强悍耐用。在平时里面高速加速能力强于永磁电机，在高温下表现也更好。再者感应电机的调速范围更广，而永磁同步电机就稍弱了。 那么因此永磁同步电机在低速运转时扭矩很大，但在高速的时候，磁铁离线圈近，强磁会切割定子线圈，在线圈里产生极高的电动势，这个电动势学术上叫做反电势。 这个反电势会抵消定子的输入地驱动电压，高速运转时电机需要更高的电压推动，这就是它转动越快就需要更高的电压驱动。在这个高压环境下会造成大量磁涡损耗，这会产生大量的热，电机容易故障，所以它的效率会随速度的升高减弱。其实他们在高速旋转的时候更像是一台发动机，他们会给自己帮倒忙。 特斯拉是如何取长补短的 普通感应电机只能实现短时间的高转速，然后不得不让速度停下来。一般的电机很难长时间高速运转，不然就会烧毁与解体。 现有普通感应电机都会遇到这个问题，所以电动车在后段会遇到加速乏力。 虽然普通感应电机会遇到这种问题，但是永磁电机就可以完全解决这个问题，这也是为什么特斯拉选择了永磁电机。但问题是，永磁电机的噪音和震动很大，而且永磁电机的后段加速要比普通感应电机更快。 Lucid拥有特殊的专利能让电机突破2万转的速度，当然具体解决方法不会公开，这在当时是世界第一的。 而马斯克的新型创新方案是：给转子加上新型碳纤维保护套，这个套子能保护转子不受高温影响。众所周知定子的线圈能产生大量的热，而碳纤维有很好的隔热效果还能防止转子膨胀，并且使离心力造成的变形可控，碳纤维允许更多磁通量进入从而获得超强磁场和更高转速。 这个看起来很简单的技术，但是在特斯拉之前都没发现，所以这个技术实现是非常困难的。马斯克表示，“这是极其难做到的，我们为此专门制造了相关的设备”。 而特斯拉在高新技术上的不断投入是值得我们同样是诸如新能源企业学习的，抓住这个电动车行业的风口。 出处：见配图水印 read more
充电12分钟续航1200公里！一家初创公司秘密研发的“铝电池”被曝光
如果要你给一个买电动汽车的理由，你觉得是什么？ 唔，可以上绿牌，不限行吧。 如果要你给一个不买电动汽车的理由，你觉得是什么？ 你勃然大怒，啥？才一个，我有三个！充电一小时，续航五十里，几年就贬值得一文不名了。 说来说去，都是电池惹的祸，但凡电池稍微争一点气，你的怒气可能就小多了。 这种电池可能已经来了，不过依然扑朔迷离。昨天不少媒体都在报道，一个叫Saturnose的亚洲初创公司，在秘密研发数年后，曝光了其第一款商用增强型铝离子电池Ea2I，而这种铝离子电池，比起现有电池具有异常明显的六大优势，全面吊打，简直就是你梦想中的电动车最佳能源。 高能量密度 Ea2I铝离子电池能量密度为1500Wh/L，折合600Wh/kg，而目前锂离子电池的能量密度为150~350Wh/kg，磷酸铁锂电池普遍在140Wh/kg左右，只有部分三元锂电池能超过200Wh/kg。这意味着这款铝离子电池的能量密度至少在现有电池的3倍以上，完全吊打现在的所有电池。 高续航能力 而高能量密度就意味着高续航能力，Saturnose表示，它的一组15kW（这个有问题，国内媒体报道的，等下说）铝离子固态电池重565kg，能为电动汽车提供1200公里的续航。这意味着续航能力和现有电动汽车相比，确实提高了3倍。 高稳定寿命 更让人心花怒放的是，这款电池支持20000次循环充放电，能够让汽车获得长达15年的稳定寿命，而目前最好的锂离子电池只有3000次的充电寿命（Saturnose网站的数据）。 高安全性能 最为关键的是，这款电池阴极采用高能、无序的岩盐结构，并使用铝和铌以及固态电解质，不使用镍和钴，不存在锂离子的枝晶和热失控火灾问题。“翻译”过来就是说，不会动不动就起火，永远不会出现让车主小命不保的燃爆。 极高性价比 最大的惊喜是，这款电池比锂离子电池便宜50%，这意味着电动汽车的成本可以大大地降低，具有很高的性价比。 超高的充电效率 然而也有个最大的疑问，这些报道里没有提供电池最关键的性能——充电时间，我上网查了一下，直接被惊呆了：铝离子电池的充电时间短得惊人！ 2015年BBC的报道称，美国斯坦福大学化学系教授戴宏杰团队研发出新型铝充电电池，可以在一分钟之内充满电，重复充电可达7500次。 而浙江大学高分子科学与工程学系研制的新型铝—石墨烯电池，在实验室里最快1.1秒就可以充满，并且250000次循环充放电后，仍可保持91%的性能，还能在零下40℃环境下工作。 后来我终于在Saturnose的网站上查到了它的充电时间，150KW的电池组充电时间少于12分钟，用于手机的，也少于25分钟。 是不是完全梦寐以求了？充电12分钟，续航1200公里，永不燃爆，无性命之忧，价格还便宜一半，几乎可终身使用，不会造成环境影响，酷热酷寒也不影响驾驶。 如果这样的电池真的量产，燃油车可能就会像胶片相机一样，几年内就被完全淘汰。毕竟12分钟，就是抽支烟的时间，而且续航差不多是燃油车的3倍，这意味着实际充电时间相当于只有4分钟。我仔细查看了铝离子电池的一些技术资料，感觉这些确实都是可以实现的，这或许意味着电动车的新时代即将来临。 不过还是有一些问题，上面提到国内媒体普遍报道其“一组15kW的铝离子固态电池重量为565kg”，实际应该是150KW电池组，这在Saturnose的网站上明确无误；另外就是没有报道这个公司是在哪里，新闻的六大要素缺了最重要的一个。我查了一下，Saturnose公司是由沙特资金支持的印度研究团队做的，注册地是在美国的特拉华州。 根据该公司的说法，这款电池将在明年发布上市，电池技术的革命性突破意味着整个行业的重新洗牌，电动汽车生产商将迎来一波最大的利好？奔驰宝马等传统燃油车已经瑟瑟发抖了？我想这可能并不一定，新的突破意味着新的机遇，就看谁能抓住。 而这种电池如果真的量产，还可能将另一种新能源汽车的研发彻底打入冷宫，那就是已岌岌可危的氢能源汽车。 出处：头条号 @徐德文科学频道 read more
续航1200公里的混合电池组诞生
西班牙《经济学家报》网站近日报道称，新近出现的混合动力电池组，可能凭借其续航里程“颠覆”现有的电动汽车世界。 电动汽车动力电池的一大问题是它们的续航里程。迄今为止，这方面最强的是特斯拉公司——其电池的续航里程达到652公里，尽管卢西德汽车公司进行的第一批测试达到了830公里。但现在，美国电池初创公司Our Next Energy（ONE）可以提供超过1200公里的续航里程。 ONE公司已准备好满足驾驶员的所有需求，开发出一种混合动力电池，可达到1200公里的续航里程。它的双重供电系统将配备一个名为Aries的电池组，这种电池组专为日常使用而设计。另一个电池组名为Gemini，专注于为长途旅行供电。 Aries已开发完成，并可供使用，旨在承受许多次充电和放电，以及这将带来的热变化。这种电池在当今的电动汽车中比较常见。它有一个磷酸铁锂电池，不含镍或钴。镍和钴是目前锂电池中最常见的两种成分，由于稀缺性和价格波动而在供应链中引发了问题。Aries将于2022年开始生产。 另一方面，仍处于研发阶段的Gemini专为慢速充电而设计，并能以较慢的速度为Aries提供额外的电力。“我已经使用各种电池30年了，我不喜欢没有真实数据支持的东西。我们已经证明我们可以实现自己提出的目标。下一步是有条不紊地去做，”ONE公司首席执行官兼创始人穆吉卜·伊贾兹说。 ONE正在开发的原型电池组使续航里程提高了88%。根据他们网站发布的信息，这种类型的电池组将专为卡车和SUV设计。这家公司的成功前景似乎是有保证的，因为在还没有完成Gemini研发的情况下，ONE已经有了一个客户，该客户的名字尚未透露，但据悉是一家货运卡车市场中的运营商。该公司已经预先订购了6.3GWh的混合动力电池组。 “这种混合动力电池组依赖于两个部分。第一部分是为日常使用而设计的，因为它非常耐用，第二种是用于长途旅行的，具有更高的能量密度。我们相信这个系统可以使电动汽车的续航里程增加一倍，这就是我们与其他市场竞争者的不同之处”，伊贾兹向美国《汽车新闻》介绍道。 这个全新的革命性项目吸引了该行业的大投资者的注意，更重要的是，吸引了目前最大的一些金主。到目前为止，这家美国公司已经成功从比尔·盖茨旗下的气候领域风险投资基金——突破能源基金获得了2500万美元。“这是一个重要的投资者，可以为我们保证长期资本支持，”伊贾兹表示。 本轮融资的其他参与者还有Volta能源技术公司、宝马i Ventures投资基金、Assembly Ventures投资基金等。 编译：参考消息网 @田策 read more
可杜绝火灾隐患！日本开发的新型锂离子电池
据日本《朝日新闻》2021年11月23日报道，日本横滨国立大学和住友电气工业公司等研究团队成功利用水代替可燃性有机溶剂，开发出安全性更高的新型锂离子电池。虽然新型电池在储电性能上略逊于传统电池，但可以消除火灾隐患，还能实现快速充电。新型电池或在3年后投入实际使用。 报道称，手机和电动汽车等产品使用的锂离子电池都以可燃性有机溶剂作为内部电解液，容易引起火灾事故。基于这一现状，研究人员尝试以水作为电解液，并寻找新的电极材料以确保电池性能不会明显下降。实验结果显示，以钼的氧化物作为负极的电池具有实用性。除了安全性大增以外，新型电池还可实现快速充电，充放电2000次电池容量下降比例不到30%。 报道称，由于水在高电压下会发生电解，所以与使用有机溶液作为电解液的传统电池不同，新型电池仅能在低电压下使用。以体现电池性能的“质量能量密度”来看，新型电池约为传统电池的一半。如果要保持电池容量不变，新型电池就需要加大尺寸。 即便如此，由于其安全性和耐用性较高，未来可广泛应用于太阳能、风力发电蓄电池，以及短距离电动汽车等领域。 来源：参考消息网 read more