秦海注意到了张岱渭的表情,不过他只是笑笑,没有替卡安解释什么。卖关子这种事情,是秦海最喜欢做的,他相信在看完整个实验之后,张岱渭会知道自己错得有多么离谱的。
转眼间,实验已经进行了5分钟,到了张岱渭认为电池电量将要耗竭的时候了。但电风扇的转速却丝毫没有放慢,依然强劲地呼啸着。张岱渭点了点头,能够有这样的功率输出能力,再加上不逊于普通镍镉电池的电量,倒是适合于电动汽车的使用了,难怪秦海专门叫他过来参观。
6分钟过去,风扇依然在高速转动……
7分钟……
8分钟……
张岱渭的眼睛有些发直了,不会吧,这个小盒子里储存的电量居然如此庞大。照这样计算,电动汽车的电池箱体积将可以缩减一半,重量也会同比例地减小,这意味着电动汽车可以有更多的空间用于乘坐,这可是电动汽车关键的竞争力啊。
电动汽车的缺点之一,就是电池占用的重量太大。如果减少电池的数量,又会使电动汽车的续航里程大打折扣。后世常见的电池汽车一般要达到300公里以上的续航里程,为此需要安装500公斤以上的电池。虽然电动汽车的发动机、变速箱等比燃油汽车要轻一些,但完全无法抵销电池的重量。工程师们孜孜以求的,就是提高电池的比能量,也就是每公斤重量所储存的电量,从而降低汽车中电池的总重量。从这个实验来看,眼前这块电池的比能量也是让人惊奇的。
10分钟……
11分钟……
12分17秒!
电池盒上的红色指示灯突然一下熄灭了,逆变器发出“卡嗒”一声,切断了电源供应,电风扇断了电。扇叶随着惯性继续转动着,逐渐变慢,最后终于停了下来。
张岱渭不等风扇的扇叶停稳,便啪啪啪地鼓起掌来,脸上带着喜悦的微笑。对卡安说道:“卡安先生。这块电池非常棒,这是我见过的最优秀的电池!有了这样的电池,我们的新能源汽车就具有真正的实用性了。”
“张总别急,实验还没结束呢。”秦海笑呵呵地打断了张岱渭的话。
“还没结束?”张岱渭诧异道,这难道还不够完美吗?
一名助手把电池盒与逆变器的连接线断开,然后另外扯过一根电源线,一头插在电池盒上。另一头插在墙上的电源插座上。张岱渭能够看出来。对方这是在给电池充电,估计是准备充满之后再做下一组实验了。
“趁着充电的时候,请卡安先生给我介绍一下这种新型的电池吧。”张岱渭看着卡安,说道。以他的经验,电池充电的时间是很长的,即使是用所谓的“快充”,最起码也要半个小时以上,这还是针对这种小电池而言的。如果是汽车上用的那500公斤电池。用六七个小时充满就算是奇迹了。
这回轮到卡安耸肩膀了,他摇着头说道:“还是看完实验再说吧。我担心两分钟之内无法把事情说清楚。”
“什么,两分钟?”张岱渭一愣。
没等他反应过来,卡安的助手已经把电池的电源线又拔下来了,总共的充电时间,甚至还不到一分钟。两名助手像先前那样把电池盒重新接回到逆变器上,一按开关,只见电风扇再次呼呼地飞转起来。
“这这这……”张岱渭只觉得全身的血都在往头上涌,让他觉得目眩。他好不容易才控制住了自己的激动,指着那电池盒对秦海问道:“这难道就是你说过的,超级电容吗!”
“正是如此。”秦海早就料到了张岱渭的表现,可以这样说,没有人比张岱渭更知道超级电容的价值,因此在亲眼目睹超级电容的出现时,没有人会比张岱渭更加欣喜若狂。
刚才说电动汽车的缺点之一是电池重量太大,而它的最大缺点,也就是所谓“没有之一”的那个最大,却是电动汽车的电池充电时间过长,使得其无法像燃油汽车那样随时补充能源。
燃油汽车一次加满油可以开500到700公里,随后只要找到一个加油站,几分钟时间就可以加满油箱,继续前行。而电动汽车一次充满电之后只能开300公里,随后就需要花五六个小时才能充满电。这样一来,电动汽车就只能用于短途运行,一天开300公里,然后花一个晚上充电。这个局限性对于电动汽车而言是致命的,它极大地限制了电动汽车的市场。对于普通家庭来说,谁会专门买一辆不能跑长途的汽车呢?
电动汽车的储能装置有两种,一种是充电电池,另外一种就是容量远远超过普通电容器的超级电容。电容的优点在于充电和放电的速度都非常快,理论上甚至可以达到瞬间充满和瞬间释放的程度,当前,前提是外接的电路不会因此而被烧坏。快速充电的特征可以解决充电速度的难题,而快速放电的特征则满足了功率输出的要求。
张岱渭此时才明白,为什么刚才卡安敢于信心满满地说能够把功率输出扩大10倍,如果不考虑逆变器的负载能力以及导线发热等问题,超级电容的输出功率提高100倍也是轻而易举的事情。
几年前,秦海曾经向张岱渭说起过超级电容的思路,张岱渭对此只抱着半信半疑的态度,而且很快就置之脑后了。原因无它,那就是充电电池已经有足够的技术储备,而超级电容却还处于实验室验证的阶段。全球搞新能源汽车的厂商都在致力于对现有充电电池的改进,即便有个别厂商提出超级电容汽车的概念,也仅限于一种远景预期。
谁能想到,秦海居然不声不响地解决了超级电容的问题,电容器的比能量、功率输出能力和充电速度都达到了近似完美的程度,这怎能不让张岱渭疯狂。
“卡安先生是巴西航空技术学院的专家,在超导和超级电容方面都有杰出的建树。这次我们材料学院特地聘请卡安先生为超级电容实验室首席专家,眼前这个电池盒里,就是卡安先生最新研制出来的石墨烯超级电容器。”秦海向张岱渭介绍道。
超级电容的概念设计由来已久,但研究进展却十分缓慢,其中一个关键的因素就是电极材料的制约。电容的原理,简单地说就是用某种介质把两片电极分隔开来,两片电极上分别存储着正电荷和负电荷,这样就达到储电的效果。要扩大电容的容量,一是要提高电极的单位面积储电能力,二是要在一个有限的空间里放进面积更大的电极,为此,就需要找到更好的电极材料。
石墨烯的发现,给超级电容的研究打开了一扇大门。石墨烯是单层原子结构,是世界最薄的材料,所以在确定体积的电容器中,可以容纳最大面积的石墨烯电极。同时,石墨烯的平面层片状结构有利于电解液的浸润和离子的吸附与脱附,从而能够提高电容器的储能密度。在圣保罗,卡安一听秦海介绍石墨烯的情况,就知道这是一种最为理想的电容电极材料,因此便毫不犹豫地投奔秦海而来了。
这些情况,秦海是不必向张岱渭详细解释的,术业有专攻,像石墨烯这样的专业知识,张岱渭也不一定能够了解。不过,超级电容器就摆在张岱渭的面前,这项技术对于新能源汽车的研制会带来何种重大影响,张岱渭是一清二楚的。
“这种电容器,现在能够达到量产吗?”张岱渭把那块装着超级电容的电池盒拿过来,爱不释手地翻看着,同时对秦海和卡安问道。
卡安略有些遗憾地说道:“我觉得目前这种电容器还没有达到我所希望的理想水平,所以不赞成投入量产。不过,秦总认为,现在已经到了量产的时候了。”
秦海笑道:“卡安先生,我丝毫也没有阻止你对超级电容进行优化,我们都非常期待你能够拿出更好的超级电容。不过,张总现在已经等不及了,如果我们现在不进行超级电容的量产,明年七月我们就无法看到新能源汽车的样车。”
“两件事不冲突。”张岱渭赶紧说道,“我们可以先推出超级电容一代,等卡安先生拿出更好的技术之后,我们再推出二代、三代。造汽车从来没有直接一步到位的,国外的经验是每三个月就要推出新的改进车型,电容的更新可以作为重大换型,一年换一代也不过分。”
“我们正在进行超级电容的全面测试,张总也要配合我们进行一些测试。我们大秦集团的超级电容生产线在半年前就已经动工建设了,最迟在两个月后就可以实现量产。首批生产能力是月产400万枚。”秦海向张岱渭介绍道。
“一辆车要用到4000枚电容,400万枚可以满足1000辆汽车的需要,这样我们的年产量就是12000辆……目前来看,是足够了。”张岱渭说道。
“年产12000辆?太少了。”秦海不满意地说道,“你放心吧,我会马上启动第二条生产线的建设,半年之内,把产能扩大10倍以上。”(未完待续。)
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