特拉斯1600000公里超级电池真要来了吗?

2020-05-06 10:26:02 推荐

文章经授权转自公众号:钛媒体(ID:taimeiti),编辑:Sun_Huixia

工作狂马斯克特立独行,连宣布儿子降生的方式也是惊世骇俗。

号称世界第一的清洁科技、清洁能源和电动车网站“CleanTechnica.com” 5月4日发特称:”特斯拉S型电动车充电一次可狂飙400英里(644公里)?美国环境署表示,这绝非虚假。”马斯克在后面跟推说:“环境署需要出面澄清,真奇怪。我们有精确的汽车行驶纪录,可证实这一点。非常乐意提供。”粉丝八卦另一个话题:“有没有孩子的消息?”马斯克回推:“几个小时后(出生)!”(A few hours away!) 4个小时后,马斯克又回推:“母子平安。”(Mom &baby all good)

讨论工作的同时,顺便宣布儿子的降生。这是马斯克的第六个孩子,他与第一任妻子、大学女友有5个儿子(均试管婴儿,2胞胎+3胞胎)。他之后与同一名英国演员结婚两次又离婚两次,接着与《加勒比海海盗》的主角德普的前妻约会。

两年前,他开始与加拿大歌手Grimes约会。Grimes今年一月暗示她怀孕,而马斯克一直未在公开场合回应或提及这一话题。

当然,马斯克应该是个暖心的、骄傲的爸爸:头像已经换成了自己婴儿时期的照片。

电动车特斯拉的创始人马斯克曾发推特表示,科技领域的伟大变化,甚至会躲过硬核科技人士的雷达。

去年4月,马斯克在“解放日”(意为把消费者从自己驾车的奴役中解放出来)宣布,特斯拉将在2020年开始生产可驱动汽车行驶总里程达100万迈(即160万公里)的锂电池。在全球变暖的时代, 这项技术无疑是革命性的。

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不同温度下的锂离子表现

今年4月29日,马斯克在2020年一季度业绩电话会议上表示,5月下旬的“电池日”将是特斯拉公司历史上“最令人激动的一天”。“电池日”原定于4月,由于新冠疫情,暂时推迟到5月的第三个星期。视美国各州解禁进展,地点暂定在得克萨斯州或加州。

难怪迫不及待的马斯克一度在推特上将解除居家禁令置顶:“把自由(所有字母全部大写)还给人民。”

马斯克在推特简介中将自己定位成“流行语的魔术师”。那马斯克到底有什么日新月异的神奇科技要和消费者分享呢?钛媒体驻美研究员将特斯拉在过去一年来申报的电池专利进行了梳理,从中或可提前一窥端倪。

去年9月的专利

当马斯克2019年4月第一次提出160万公里的电池时,一些人认为他吹牛,毕竟特斯拉目前最高配置电池的总里程才为80万公里。

9月,加拿大大西洋省新斯科舍省达尔豪斯大学的电池研究团队在《电化学学会期刊》(The Journal of the Electrochemical Society)上发表一篇论文,透露经过数年试验,发明了一种特别配方(即化学反应)的电池,可驱动电动车行驶至少160万公里。马斯克的惊人言论有了理论支持,看起来比较靠谱了。

该项研究由特斯拉汽车公司提供经费支持。不久,特斯拉为和论文中类似的电池申请专利保护。研究团队的主要成员杰夫·达恩、马晓微(音译)、斯蒂芬·格雷兹被列为发明人。

电池科学是基于试验的科学。一次次试验不同的配方,然后观察化学反应的效果。失之毫厘,谬之千里。新电池的特别之处在于电池由单晶体组成,而不是多个小晶体。电池充电时,单晶体纳米结构不容易内部开裂,而开裂则会导致电池寿命和性能下降。

普通锂电池有1000次到2000次放电周期。根据测试,受专利保护的新电池则在1000次放电后,仍保持95%的电量;在4000次放电后,仍有90%的电量。也就是说,新电池可驱动汽车行驶至少160万公里,而这对无人驾驶出租车和长途卡车至关重要。

目前特斯拉最高性能的电池,充电一次,可续航600公里,相当于从北京到河南新乡的距离。按里程计算,特斯拉电池的平均总里程约为48万公里到80万公里。考虑到美国居家用车的平均寿命为11年,平均总里程为24万公里,平均充电一次,够4天用,所以当前特斯拉电动车对居家使用绰绰有余了。

然而,对于长途货车或不停载客的出租车来说,还远远不够。一辆卡车,平均每周要开3200公里到4800 公里,相当于每年开16万公里到24万公里。

去年12月的专利

或许特斯拉公司的宣传主要通过马斯克的推特,如同美国“140字”总统特朗普一样,绕过主流媒体,直接与核心选民沟通。特斯拉在圣诞节后第二天提交专利后,报道这一专利的媒体寥寥。或许这只是迈向160万公里里程碑的一小步,马斯克并未推特里提到这一专利。

如果电池的寿命按放电周期来计算(100%充电、放电一次算作一个周期),那么特斯拉S型号 100千瓦时锂电池平均有1000到2000个放电周期。特斯拉当前的电池由于放电周期不够多,因此从实用性和经济性角度看,无法用于出租车和长途货车。

《福布斯》的网站上发表了第三方作者的署名文章认为,12月提交的专利, 或许解决了这个问题。据介绍,这款专利名为“二恶唑酮和亚硫酸腈作为锂电池的电解质添加剂”,是在去年9月专利的基础上,进一步提高电池的效率、能量密度以及寿命,同时也可降低电池生产成本。

专利是对现有的锂镍锰钴氧化物电池的升级版。这一专利用在静态储能系统,而不是电动车上使用的锂镍钴铝氧化物即NCA电池。可用于电动车电池上,但不限于电动车。

今年4月的专利

根据最新公布的专利,电池质量不仅可大大提高,甚至也会降低成本。这项专利名叫“镍钴铝电极的合成方法”,也就是镍钴铝电极有效加热过程。之前的加热方法会产生L15AIO4,也就是杂质。降低电池的锂含量可以减少杂质的产生,但会导致电池质量的下降。

根据公布的专利申报材料,电池将会被加热到足够高的温度,因此单晶体可以增长。通过不断试验锂与其他金属的配比,专利中的配比可降低首次加热过程中杂质的产生。

电池在第二次加热时,其温度可以比第一次低。由于使用单晶体镍钴铝电极,加热过程不会产生损害电池性能的杂质。专利电池的晶体结构和化学成分组成,可以大大避免充放电过程对电池的损害,因此电池可以充电超过4000次。

5月“电池日”

为了尽早举办“电池日”,推出新电池,马斯克也用尽洪荒之力。5月1日,他在推特上置顶之前发布的推特:“即刻解放美国”(“FREE AMERICA NOW)

推特下的反应势如水火。有称赞他为天才的,也有人说:你在洗粉,正由公司总裁变成小丑。马斯克用法语回怼:“再见,走好。” 正如马斯克所说,一个领域显而易见的事儿,在另一个领域会无比深奥。

不知疫情会持续多久,但一切将最后揭晓。历史的大幕,正徐徐开启。

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