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2021年11月10日 | 充一次电跑5000里！10年不衰减，中国超级储能突破
2021-11-10 来源：大虎悠
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！
史海拾趣
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