电动汽车的下一次重大突破，可能不在于更快的充电速度或更智能的系统，而是在于电池本身。科学家们正在研发一种全新的结构电池，它不仅能储存电能，还能成为汽车的一部分，承担起支撑车身的作用 …
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据外媒“CleanTechnica”2021年12月21日报道，加拿大汽车零部件协会（AMPA）将于2023年推出首款本土制造的纯电SUV。 据悉这款车将由加拿大本土厂商制造，目前新车的概念图已经公布，整车采用了极简设计，滑动车门是其的一大特色，此外这款车还将支持L3级自动驾驶。 Project Arrow概念车 汽车工业先发源于德国，后又兴盛于美国。二战后，日韩等车企开始发展壮大，进入21世纪，中国车企也开始崛起，汽车市场百花齐放。 但在这繁荣的市场背后，大部分人都忽视了加拿大这个国家。其实加拿大也有着庞大的汽车制造部门——加拿大汽车零部件协会（AMPA），这家协会由数百家汽车零部件供应商组成。 加拿大汽车零部件制造商协会代表了90%的加拿大汽车零部件供应商。充足的资源意味着其成员生产的零部件足以建造整辆汽车。 基于此，AMPA制定了一项计划，建造一辆包括动力电池在内的加拿大本土纯电SUV。这一计划被称为Project Arrow，目前该计划已经得到了加拿大政府的财政支持，金额近400万美元（约为2550万元人民币）。 日前，该计划公布了新车概念图并透露了这辆车的部分关键信息，车东西也对这款新车的亮点进行了一些总结。 一、采用滑动车门设计 具备L3级自动驾驶 据外媒加拿大汽车新闻报道，APMA首席技术官Fraser Dunn透露Project Arrow项目进行顺利，研发的首款车型计划于2023年1月在拉斯维加斯举行的CES展会上公布。 从公布的概念图上看，新车是一辆中型SUV，比特斯拉Model Y大，略小于特斯拉Model X。 值得注意的是，概念图显示，这款车采用了滑动式车门设计，与目前市面上大多数平开式车门相比，新车在狭窄的空间中，乘客上下车会更加方便。
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。
8分钟充电80% 续航1000公里。还通过枪击实验。 说实话，这三个点确实是电动汽车的命门关键。第一个充电速度，可以解决充电难的痼疾；第二个续航1000km，可以解决续航焦虑症。第三个枪击实验，可以解决自燃等安全难题。如果石墨烯电池真的实现三个指标，那么电动汽车续航缩水，安全，充电等技术性难题就彻底解决了，电动汽车就对燃油车带来降维性的革命性打击，整个燃油车产业都要提前出局了。 但不知道广汽石墨烯电池量产会是什么时候，大规模量产是不是可行。成本和使用寿命如何。目前，有三家电动车企喊出了续航1000km量产车的口号。蔚来ET7采用固态电池，2022年交付，号称能解决续航短，充电慢，自燃等难题。 智己汽车采用掺硅补锂技术，号称续航也能达到1000km。听上去，续航1000km要成为电动汽车续航的新标准了。又兴奋又有些怀疑。这先进技术会来得这么快吗？千万别是PPT电池，因为有专家已经质疑蔚来的固态电池，量产上市不可能那么快。我希望快点，但也谨慎期待。希望广汽石墨烯电池带来惊喜。 出处：头条号 @车流会
日前，电哥留意到广汽正式回应网传“院士质疑1000公里续航”事件，回应核心内容为这两个特性针对的是快速充电以及长续航两种电池，而并非是在同一款电池上兼备1000公里续航以及8分钟充至80%两种特性，并且坦言这两项技术都在积极推进中。 事件起初是1月15日广汽埃安发布的全新石墨烯动力电池预告，我们从宣传语上看到有8分钟充至80%，让充电像加油一样便捷，硅负极电池让电动车NEDC续航里程超过1000km，且即将量产搭配的宣传语。 当时这则广告就引起部分讨论，后续百人会上院士的发言更是一石激起千层浪。 相隔一日之后，16日的电动汽车百人会上，欧阳明高院士发表了观点：“如果有人说，他的电动车既能跑1000公里，又能几分钟充完电，而且还特别的安全、成本还非常低，大家不用相信，因为这在目前是不可能同时达到的，这方面近年来没有大的突破。” 当然争议起因也是因为部分传播途径断章取义，将院士的表达进行了部分演绎，从而夸大了矛盾，但是广汽的回应也让人玩味，显示回答1000公里续航的车型今年推出，刚刚又给出了两种技术种类电池的答复，不得不让人会产生些许疑惑。 撰文：等一个BKB
2020年，是新能源集体狂欢的一年。 蔚来的股价涨了20倍；特斯拉，10倍；比亚迪，5倍；电池龙头宁德时代，3.5倍…… 很多和新能源汽车沾边的企业，无论业绩是有多差，股价也都是鸡犬升天。 很多人开玩笑，买新能源车是亏的，但买新能源股票不仅不亏，甚至还能赚一套房。 新能源汽车究竟是未来，还是泡沫，我们一探究竟。 1 趋势 汽车的内燃机，是第二次工业革命的代表。 现在有人说，新能源汽车就是第三次工业革命。 如今，以蔚来为代表的中概股造车新势力，一路高歌猛进，短短两年，市值就已经超越了宝马奔驰，还有丰田。 几年的公司，干掉了一百多年的公司。 索尼的CEO吉田宪一郎曾预测，下一个十年的风口，就是新能源汽车。 相较于传统汽车，新能源汽车有诸多优点：节能、碳排放量小、电机效率高，安静…… 很多人在驾驶过新能源，都感觉操作如玩具一样简单，感受似德芙般丝滑。 另外，无论是欧洲，还是国内，均给出了扶持新能源的大政方针。 总结起来，就是“扶持新能源，打压旧能源”。 2019年4月，欧盟发布史上最严碳排放标准《2019/631文件》。
石墨烯的神奇功能，大家一定都听说过，但经过这些年的观察，很多人发现自己好像被忽悠了，石墨烯似乎离我们依然很遥远。你相信市场上的石墨烯产品吗？到底石墨烯是一个科技噱头，还是一匹真正的黑马？我们从今天开始开拓一个石墨烯专题，后面陆续讲解有关石墨烯的那些事。 一、石墨烯的发现 石墨烯，是刚发现十多年的一种新材料。我们这里说发现而不是发明，是因为自然界本来就有石墨烯。我们经常说的石墨在自然界分布非常广泛，它们就是由石墨烯堆积起来的，只是人们一直没有办法把单片的石墨烯拿出来而已。直到2004年，英国的两位科学家成功把单片的石墨烯制备出来，我们才得以深入研究石墨烯，当然这两位科学家也因此获得了2010年的诺贝尔奖。同时，两位科学家制备石墨烯的方法也传为了科学创新的佳话。 化学上一提到制备，往往都是一堆瓶瓶罐罐里加上各种试剂，通过复杂的化学反应流程，最终得到一种物质。但石墨烯最初的制备，居然就像小孩过家家一样，只用石墨和胶带就可以完成。石墨就像是用石墨烯堆叠起来的千层饼，我们如果能一层一层揭开，就得到了石墨烯。但是一层石墨烯的厚度很小，不仅肉眼看不见，就连在显微镜下也分辨不出来。所以，不可能像揭开不干胶一样把它揭下来。但是，英国的两位科学家，想到的办法是用两条胶带分别粘住石墨的两面，然后一揭，就可以粘下来很多层石墨烯。然后再用两个胶带粘住，揭开，石墨又变薄了。如此反复操作，就可以让千层饼一样的石墨越来越薄，最后只剩下一层，就是石墨烯了。这样的一片石墨烯是一种类似蜂窝形状的薄片网络结构，业内都叫它二维晶体材料，得到这样的石墨烯就可以对它进行研究了。这个故事，很多朋友都听过，下面我们再简单说说石墨烯的性质和应用。 二、石墨烯的性质和应用 1.理想中的石墨烯材料潜力无限 石墨烯的第一个特殊性质就是很强的力学性能。通俗点说，石墨烯是目前已发现最结实的材料之一。同样粗细的钢缆和石墨烯做的绳子，拉断钢缆的力量再增加200倍才有可能把石墨烯绳子拉断。同时，石墨烯的密度只有钢铁的三分之一到四分之一。科幻小说中，把太空电梯作为未来世界的标配，但这种电梯怎么做，也是一个难题。如果用钢缆来带动电梯的话，几百公里甚至几万公里长的钢缆，不用连接电梯轿厢，自己的重量都可以把自己压断了。最有可能成为太空电梯绳缆的材料就是石墨烯或者碳纳米管做成的绳缆。 如果用石墨烯做成保鲜膜厚度的薄膜，虽然会像保鲜膜一样柔软，但是要想把它给撕开，可不是个简单的事情。有人做过测算，如果想用针尖扎透一张石墨烯做的保鲜膜，这个针的上面得站一头大象才行。同时，完美石墨烯是近乎绝对不漏气的材料，就连最轻的氢气和氦气也不能从石墨烯的空隙中钻过去。如果未来可以做出完美的石墨烯轮胎，几乎就可以终生不用打气了，即使汽车轧上钉子，也很难把轮胎给扎破。当然也不是永远安全，时间长了还是会磨破的，另外用火烧也会着火的。换句话说，石墨烯虽好，也不是毫无破绽的。 按照这样的能力，石墨烯未来的用途会非常广泛，比如航天领域已经开始规划石墨烯材料做燃料罐了、石墨烯做的太空服也会非常科幻。 这些应用听起来很好，但真正到实际应用还非常遥远。因为这里最大的难题就是石墨烯的生产问题。其实石墨烯本身并不难生产，自然界有的是，我们现在有很多办法提取出石墨烯来，在淘宝上，你一百多块钱就能买一斤石墨烯。但是这样的石墨烯买了也不能做上面说的那些事。你能买到的只是石墨烯粉末，真正的石墨烯薄膜是很贵的。就像钻石一样，越大的钻石越值钱，蜡烛燃烧产生的烟里就有大量的微型钻石，你从来都不会觉得蜡烛燃烧产生的烟会很贵。同样的，石墨烯粉末价格并不高，但要是做成很大面积的石墨烯薄膜，那就价值不菲了。 现在的工业生产能做到巴掌大的石墨烯薄膜，就已经很不容易了，因为大片的石墨烯生产，并不像压制钢板那么简单，也不像生产塑料薄膜那么容易。一片石墨烯不管面积有多大，都算是一个分子，越大越复杂的分子生产起来越困难，这是大家都知道的。换句话说，石墨烯的生产，并不是一堆碳原子压制出来的，而是用化学反应合成的，面积越大合成越困难。不过，魔高一尺，道高一丈，我们现在已经有很多方法可以生产石墨烯了。日本索尼公司2012年已经可以生产宽20厘米、长100米的石墨烯复合材料卷轴了，但这种材料的价格大概跟黄金的价格已经差不多了。未来要想让石墨烯大规模应用起来，还需要不断降低生产成本。 但即使我们已经可以生产大面积的完整石墨烯了，要想做成我们刚才提到的轮胎，还是不行的，我们理想中的石墨烯是完美的结构，没有瑕疵，没有缺陷，但现实生产的石墨烯或多或少都有瑕疵，而且面积越大，瑕疵越多。大面积的完美石墨烯材料，眼下的生产水平是做不到的，就算能做到，价格也会高到离谱。一个完美的石墨烯轮胎绝对比最贵的汽车还要贵得多，不是我们一般消费者能消费得起的。东城老师曾经设想，蜘蛛侠的衣服很有可能通过石墨烯和碳纳米管材料来实现，有兴趣的朋友可以猜猜用地球上的材料怎样让衣服实现蜘蛛侠服装的那些功能。找时间，我们讲一讲实现的方法。 2.现实中石墨烯也有很大的发挥空间 有朋友可能会说了，看来真的被人忽悠了，石墨烯根本还没法应用，也不是这样的。石墨烯的性质并不是只有结实这一个，还有很多性质可以现在就用起来。比如石墨烯的导热性非常强，有多强呢，我们简单类比一下。金属界，导热性最强的是银，其次是铜，一般我们的笔记本电脑里都会用铜来把CPU和显卡产生的热量传输出来。比银导热性还强的是金刚石，如果金刚石够大，像一把小尺子一样长，我们用手握住尺子的这一头，就可以用金刚石的另一头来融化冰块。而石墨烯的导热性能是金刚石的1.5倍，也就是比金刚石还强。有些手机生产厂商已经开始尝试用石墨烯材料来给手机散热了。 还有，石墨烯有非常好的导电性能，是目前导电性能最好的半导体材料。再加上石墨烯本性柔软且透明，非常适合做柔性器件。比如通过应用石墨烯材料，生产可以弯折的太阳能电池板。还可以用石墨烯制作柔性屏幕和触摸屏，一举克服现在手机怕摔且不能弯折的劣势，将来可弯折的手机也将会越来越多。目前各国都在攻关石墨烯柔性芯片，一旦研制成功，很多电影中才能见到的柔性可穿戴设备和透明手机将不再是梦想。我国北大科研团队，研发出了碳基芯片，使用碳纳米管做晶体管，未来的发展方向就是在石墨烯的基础上研发柔性碳基芯片。 石墨烯可以用来制作锂离子电池的电极材料，比传统的石墨材料性能要好很多，储存的电量更高，寿命更长。但是石墨烯的成本比普通石墨要高很多，对于电池的成本影响比较大，未来能否大范围应用，还得看石墨烯生产成本能否大幅度下降。石墨烯的导电性能还可以进一步加强，比如添加一些元素进行导电性改造，可以做成非常好的导体，或者把石墨烯放到液氦里面，导电性能将大大提高。这都都决定了石墨烯会有非常好的应用前景。 大片的石墨烯用途非常广泛，但也不是说小片的石墨烯就没用了，下面再说说石墨烯粉末的应用。石墨烯粉末，专业点说应该叫石墨烯粉体，也有石墨烯的性质，也能有非常广泛的应用，而且现在来说，这些应用已经走向了市场。 石墨烯粉末仍然有良好的导电性和导热性，结构依然很结实，不容易磨坏。所以这类材料往往会被添加进其他材料里面增强其他材料的性能。比如，可以把石墨烯粉末加入润滑油，会给工程机械带来更好的润滑效果，减少机械损伤；添加了石墨烯的油漆有更好的防腐蚀效果；添加了石墨烯的衣服、油漆或地坪，由于具有导电性，可以防止积累静电；地暖用的耐热聚乙烯塑料管材中加入石墨烯可以更好的导热，提高热量的利用率；石墨烯添加到衣物里面，具有一定的远红外辐射功能等等。总之，石墨烯粉体可以在军事、航空航天、工程机械、家居衣物、环境治理、医药等多个领域得到广泛的应用。后面我们会陆续介绍一些应用场景。 三、我国的石墨烯科技具有领先优势 作为一个科技大国，我国一直注重科技领域的布局。东城老师一直有个观点，那就是虽然我们国家在传统科技领域与西方发达国家有一定的差距，但在很多新兴科技领域，中国紧跟世界潮流，甚至一些领域实现了领先。作为爱国志士，我们不应该做“吃火龙果吐籽”的事情，不要事事苛求完美。