充一次电跑5000里!10年不衰减,中国超级储能突破!燃油车完了?

人气:683更新:2021-11-10 23:16:33

如果你某天做了一个梦,梦中你的手机被施了魔法,然后这部手机开始变得“与众不同”:你用了一整天,电量也不过就是从100%降低到了85%,而平时你的手机,充满电之后只能撑住一天。于是你想试试看这台手机的电量到底能撑多久。

在1星期之后,这部手机没电了,原本只能撑1天的电量,这次竟然撑住了1星期。然后您把手机拿去充电。打开抽屉后,您同样见到一个被施了魔法的充电器。插上充电线,仅仅过了1分钟,手机就显示说“已经充满”!

对此您觉得极度不可思议,您非常担忧这部手机的电池“魔法”能维持多久。然后您在梦中过了整整10年,然而那部被施了魔法的手机,电池性能却丝毫没变弱……当您张开眼睛后,才发现原来一切都是梦境。

要和汽油比续航

锂电池:太难了…

事实上汽车工程师、储能工程师们又何尝没做过类似的梦?如今电动汽车之风刮遍全球,但唯一影响电动汽车成为主流的东西——电池,却依然困扰着汽车工业。虽然电动汽车的能量来源是电池,但反过来说电池也成了拖电动汽车后腿的绊脚石!

现代主流锂电池的能量密度已接近300Wh/kg,而汽油的能量密度平均约13000 Wh/kg,也就是是锂电池的40多倍。——当然汽油车和电动车的能量转换效率不同。根据欧洲交通与环境联合会2017年的估算:纯电车:平均86%;氢燃料车:平均43%;内燃机车:平均30%的数据看,燃油车实际的“可用能量密度”比当前主流锂电池高大约15倍以上。

然而,眼下锂电池的能量密度别说提升15倍了,就算是提升10倍都难于登天(实验室里已经有这样的电池了,但充放电寿命只有几十次就报废,所以无法量产)。在这样的现实情况下,小到企业大到国家层面也不得不寻找“折中方案”了。氢能源、换电都是如此。

某头部国有车企“无意间”

发现一种全新储能方式

但如果某一天,电池储能这个难题被“无意间”彻底给解决了呢?结果又

会是如何?如果某种全新的“储能原理”,能量密度能做到锂电池的至少5倍以上,充放电循环寿命至少10万次以上,至少10年性能不衰减,充电速度想多快就能多快……您是否会眼前一亮?

这还真就不是梦境,而是发生在现实中的事情。我国某头部国有汽车集团(咱就不去做广告了)下属研究室去年“无意间”发现了一种全新的陶瓷材料——钛酸铷功能陶瓷。这种陶瓷是全新物种,和其他任何人类已知材料比起来,具有一个特殊能力——介电常数高的让人不敢相信!

然后他们用这种特殊陶瓷做了什么?——做了电容!是的!您没听错!电容是最基本的电子元件之一,简单来说“2层金属箔夹着1层绝缘片”就算是一颗完整的电容了。那么电容是用来干啥活的?

他们发明的这个技术

简单来说,是电容的原理

电容是用来储存电力的部件。当然和电池比,电容的能量密度差几千上万倍!所以电容储存电能的能力,是很微弱的。但是电容有一个优点是电池不具备的:充放电10万次甚至几十万次,性能都很难衰减(因为电容储能是基于纯粹物理原理,没有化学反应)。

如果我们想办法把电容的容量做到和电池一样,那电池不就被淘汰了?——这就是超级电容的由来!超级电容其实距离我们不远,超级电容公交车在上海跑了10多年了。它取代了锂电池没?

没有!因为超级电容的能量密度依然比较“捉急”!充电一次几分钟,然而只能维持大约40公里的路程(参见上海公交车)。超级电容的能量密度为啥做不上去了?——因为超级电容里的碳系材料,介电常数依然不够高!

他们发明的全新储能部件

性能好到逆天的存在!

所以全世界都在寻找介电常数更高的材料——从2007年一直寻找到今天!因为电容就是“2层金属箔夹着1层绝缘片”,而绝缘片的介电常数越高、绝缘片越薄、绝缘片本身耐压越高,电容的容量就可以越大,也就是能量密度就越高。

而中国的这个研发团队“无意间”开发出来的这种陶瓷,介电常数比起全世界其他团队高了十几万倍!这意味着啥?——他们用这种全新的材料造出了电容。这样,我把这种全新电容的性能贴出来,给大家围观围观!

·能量密度是普通锂电池的5~10倍

·充电速度快,由于不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%

·循环使用寿命长,10~50万次的充电循环,使用寿命≥10年

·安全系数高,不存在易燃易爆物质

·绿色环保,无污染

·超低温特性好,温度范围宽-50℃~ 170℃

与高能武器系统很合拍?

我啥都不知道,啥都没说!

我的天!一次充电起码2500甚至5000公里的续航啊!而且只要你愿意,你想要充电速度有多快它就能多快!至于电网负荷问题,也完全能利用这种全新电容做成“缓冲储能站”,(类似抽水马桶的原理:“自来水给水箱慢慢蓄水,然后水箱强力冲水”)来解决电网瞬间承受问题。

最后您一定会问:这货还在实验室里吧?距离量产应该没个10年以上搞不定……然而根据这家头部国有汽车集团的官方说法,这种全新的颠覆性黑科技有望在十四·五期间实现产业化应用。而且适用于电动汽车、可穿戴电子、高能武器系统等领域!高能武器?嘿嘿嘿!当我啥都没说!我啥都不知道!

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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