鉅大LARGE | 點擊量:468次 | 2022年09月17日
儲能電池研發(fā)遭遇瓶頸Uber飛行汽車夢將破碎?
101年前,格·寇蒂斯帶著他的飛行汽車第一次出現(xiàn)在世人面前,當(dāng)時的轟動性不亞于馬斯克將跑車送上太空。101年后,Uber有一個大膽的設(shè)想,研發(fā)未來的飛行汽車以解決交通擁堵問題。
飛行汽車電池儲能是研發(fā)關(guān)鍵
據(jù)悉,Uber打算到2023年,讓民眾能使用上小型垂直起降的代步工具,為上班族供應(yīng)方便、可靠的出行工具(試想一下從舊金山開飛行汽車僅需15分鐘便可以抵達(dá)圣何塞市是多么值得期待的事)。
此外,為了保證環(huán)境清潔以及可持續(xù)發(fā)展,Uber打算研發(fā)的飛行汽車100%使用電能驅(qū)動,并且能源只來自于清潔能源,Uber表示,最開始的飛行汽車將有駕駛員,2030年左右,將研發(fā)完全可以安全自動駕駛的飛行汽車。
在今年三月二十七日美國佛羅里達(dá)州勞德代爾堡舉辦的2018年電池研討會上,Uber負(fù)責(zé)儲能系統(tǒng)的工程師CelinaMikolajczak表示,目前急需和其它公司進(jìn)行通力合作以便打造更為輕便的儲能電池,她還承認(rèn),目前市面上的電池性能各異,符合飛行汽車標(biāo)準(zhǔn)的更輕、更安全、電量更大的電池目前還沒有研發(fā)出來。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
北極星儲能網(wǎng)了解到,CelinaMikolajczak此前曾在特斯拉任職高級經(jīng)理,并負(fù)責(zé)特斯拉電池組的開發(fā)。
飛行汽車所需電池還停留在研發(fā)階段?
據(jù)悉,此前Uber曾和世界電池領(lǐng)域?qū)<疫_(dá)恩討論過飛行汽車電池儲能系統(tǒng)的架構(gòu);達(dá)恩目前為特斯拉公司的下一代儲能電池進(jìn)行相關(guān)研發(fā)。
達(dá)恩表示,為了更好的了解電池的性能,研發(fā)人員必須切開電池以研究里面發(fā)生的每一個重要的化學(xué)變化,這也意味著他們不能總是在不同時間段測試同一塊電池的生命周期。
達(dá)恩位于達(dá)爾豪西大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn),在每一塊鋰離子電池中,都有一個液體電解質(zhì),在正負(fù)電極之間傳遞帶電粒子。達(dá)恩表示,可以找到有關(guān)電池健康至關(guān)重要的細(xì)節(jié),并在不同的時間和電解質(zhì)生命周期研究多長時間電池凍結(jié)和解凍。從理論上講,這一發(fā)現(xiàn)有助于幫助科學(xué)家建造Uber所要的新型電池。但這也僅僅是電池科學(xué)的一個顯著進(jìn)步,而不是Uber夢想的大飛躍,Uber所需的儲能電池似乎遭遇了研發(fā)瓶頸。
Uber的飛行汽車不僅要新的飛機設(shè)計,還要一個全新的管理系統(tǒng)來支持一種新型城市交通形式。至關(guān)重要的是,要想在商業(yè)上取得成功,Uber的飛行汽車要一種更加輕型、廉價、耐用并且快速充電的電池,還要強大到可以為一架運載幾個人的飛機供應(yīng)所需能量。
UBER和特斯拉儲能電池數(shù)據(jù)比較
下面羅列了Uber工程師CelinaMikolajczak夢想?yún)R總的Uber飛行汽車電池數(shù)據(jù):
電池容量:150千瓦小時(千瓦時)
?電池組能量密度:300千克/千克(瓦特小時/千克)
?電池壽命:500個周期(到2023年);1000個周期(到2028年);2000個周期(到2032年)
?高峰充電時間:在五分鐘內(nèi)新增約20%容量
沒有比較就沒有傷害,和輛特斯拉ModelS100D,其行駛里程為335英里(540公里)相比,可以看一下這款電動汽車電池數(shù)據(jù):
?電池容量:100千瓦小時
?電池組能量密度:200瓦時/千克
?電池壽命:至少500個周期
?高峰充電時間:在30分鐘內(nèi)新增約50%容量
從上述數(shù)據(jù)比較中可以看到,Uber夢想中的儲能電池似乎問題不大。
當(dāng)今最好的鋰離子技術(shù)已經(jīng)接近其能量密度的極限,理論上有些物質(zhì)可以吸收更多的能量,但要一種新的化學(xué)反應(yīng)。行業(yè)專家表示,將新的化學(xué)藥品推向市場要長達(dá)15年的時間,因為要確保一個可靠的產(chǎn)品從保證供應(yīng)鏈到嚴(yán)格的安全測試,還有非常多的事要去完成。
世界相關(guān)國家加快飛行汽車研發(fā)和投產(chǎn)
Mikolajczak指出,美國能源部打算到2021年花費5000萬美元創(chuàng)建一個高達(dá)500瓦時/千克能量密度的電池。但是行業(yè)專家清楚地認(rèn)識到,這只是政府的預(yù)期目標(biāo),距離實際要達(dá)到的還有很遠(yuǎn)的距離。
現(xiàn)實總是美好的,考慮到對新型儲能電池的日益需求,這種需求不僅僅體現(xiàn)在飛行汽車上,有可能不用15年就可以研發(fā)出適合飛行汽車使用的大容量、高性能儲能電池。
Uber分析師表示,飛行汽車的項目是該公司前創(chuàng)始人兼行政總裁TravisKalanick深受重視的一個項目,盡管Kalanick離職后,Uber還投資建設(shè)了項目團隊專注于該項目的研究,對該項目有了解的人士表示,該項目似乎已經(jīng)變成一個公關(guān)練習(xí)活動,而不是商業(yè)公司的項目。
一個多世紀(jì)以來,人們一直夢想著駕駛飛行汽車。但是商業(yè)上的限制阻礙了他們成為現(xiàn)實,比如老式的設(shè)計往往都要一個很長的跑到用于飛行器的起飛和降落,但是建造跑到對普通購車者的成本不是每個人都可以負(fù)擔(dān)得起。
事情一直在悄然發(fā)生改變,小型無人機的出現(xiàn)和技術(shù)的成熟,使得研發(fā)人員可以能夠制造出可以垂直起飛和降落的飛行車輛,從而從根本上消除了對跑道的需求。假如說飛行汽車有朝一日可以走進(jìn)千家萬戶,那有可能就是現(xiàn)在。
世界各國都在積極研發(fā)飛行汽車,被我國吉利公司收購的一家美國飛行汽車公司Terrafugia表示,其氣動力飛行車TF-X,明年將上市銷售,價格定在20萬-30萬美元,而這僅相當(dāng)于一輛豪華跑車的標(biāo)價。