闲聊篇.电动车1.电池

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这段时间,一些世界级大企业陆续退出电动车领域,环保叫得山响的欧盟对电动车也不那么起劲了,国内国外有点冰火两重天的意思,使得电动车的话题又热络起来了,关于电动车的讨论一般集中在几个主要因素:1.锂电池或氢能源;2.续航里程;3.电池能量密度;4.充电时间。咱不是电动车专业人员,闲聊一下自己的认识而已

一. 减少对石油的依赖是更高层面的战略需要

中国对石油的依赖太大,近些年年进口量在5亿吨以上,海上运输线长,护航能力弱,处处受制于人,都要看人脸色:中东想输出原教旨,印度想威胁牵制,马六甲大大小小的势力直接就卡着命门,南海也不太平,一路上都是坑。

减少对石油的依赖是更高层面的战略需要,所有对降低石油依赖有关的技术都是好技术,都值得不计代价的去尝试去探索,这就是我们的逻辑,这就为什么在欧美放慢电动车市场推广时,中国依然如火如荼热火朝天搞电动车的原因。

另一方面,中国水电资源丰富,风能太阳能的研发生产能力也都高居榜首,用好电力,降低石油依赖,我们有足够家底。

二.锂电池或氢能源

这两种技术路线,我觉得都是短时期内的不得已。

1.锂电池,从小就知道锂元素,因为一个好朋友名“锂”,他化学老爸给起的名,知道锂是一种稀有的元素,稀有表现在两个方面,①.总量少;②.矿石含量低。导致不仅矿少,不好找,找到了,含量低,不好提取。对于锂的电化学性能咱就不班门弄斧了,安全性问题也不谈,只是基于地球上锂的保有量,直觉其难以承担今后世界范围内电动车广泛使用的重任。

2.氢能源,元素周期表里的第一名,作为能源我也不看好它。且不说获取氢过程中的能效问题,关键是氢如何保存!①气态压缩是最容易想到也最容易实现的,可是这就是个威力巨大的“炸弹”,你敢让它随时随地跟随者你?你能保证车祸剧烈撞击时不会触发它,要知道一旦爆炸,那就是双重威力的瞬间释放:压缩气体的机械压缩能,氢与氧反应的化学能。②液化也是一种可能,但是你的车里要有一套绝热压力容器,使得液氢处在低温高压状态。同时,要么另有低温维持系统,要么通过缓慢泄露过程吸收热量维持低温;不知你加的那点氢够不够维持低温?③固态也是一种可能,那就是金属氢概念,能量密度确实非常大,有幸学过高压物理,虽然99%的知识都还给老师了,残存的1%告诉我,需要的高压不是一般人能够想象的,至少在我上学时,金属氢还只是存在于理论上。

三.续航里程与电池

当我们谈论电动车续航里程时,往往没有提及车自身的重量,这就使得我们只能默认电动车重量与通常油车重量基本一致,同时默认车辆整体的安全性舒适性要求基本一致。在这样的默认前提下,电池重量大致应相当于下述3个部分之和:1.油车中加满了油的油箱系统的重量;2.汽油发动机重量与电动机重量的差值;3.汽油发动机传动系统重量与电动机传动系统重量的差值。

如果没有这个重量约束,增加电池就可以增加续航里程,当然这种续航里程的增加不是线性的,随着电池重量的增加,要么降低安全性,要么加固整车结构,导致额外重量增加,导致单位里程耗电量增加。

正是由于这个重量约束,续航里程问题就只能靠研发能量密度更大的电池来解决。相信新技术会层出不穷,能量密度记录会一次次打破,这一点是短时间内最值得期待的。

基于直觉,电化学技术的电池更靠谱些,锂电池只是电池接力赛中短暂的一棒,今后电池技术的方向一定是基于地球上广泛存在并易于获取的元素。关注基于电化学技术的电池研发新技术是必须的。

全部讨论

03-13 05:10

如果可控核聚变进入实用,可以说人类就进入了能源取之不尽用之不竭的阶段了。届时,估计用于可控核聚变装置的一些稀有元素,就成了现在类似于“锂”的处境了,例如,用于维持强磁场的超导材料中的需要用到的一些稀有元素,那时,人们的探索会转入,探索采用不那么稀有的元素去研发新型的超导材料。