《材料帝国》

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材料帝国- 第971部分


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上将各占一半的股份。这个项目一旦启动,张岱渭是当仁不让的总经理。这一点也已经得到双方决策层的认同了。张岱渭说起新能源汽车的时候,总是用“咱们”这个说法,这就是把大秦集团当成一家人的意思了。

“电能控制系统的开发方面,也有一个好消息。”秦海说道,“我们从英国引进的igbt生产线。几个月前已经全部安装调试完成,而且已经生产出了第一批高质量的igbt芯片。周工答应我,专门安排一个小组为我们开发基于国产igbt芯片的汽车电能控制系统,相信很快就会有结果了。”

秦海说的周工,是军方的航母专家周林磊。秦海用瞒天过海之计从英国尼斯公司手里买回来一套igbt生产设备,主要的起因就是因为航母的电磁弹射系统需要有igbt芯片作为能源控制器件。这套生产设备产权归大秦集团所有,但生产过程却在军方的管理之下,算是秦海为军方做的贡献。不过,这套生产设备的产能足够大,军方是不可能完全消化掉这些产品的,大多数的芯片最终还是会用于民用领域。

为了答谢秦海的帮助,周林磊专门安排了一个搞电子技术的小组,为秦海的新能源汽车开发电能控制系统。国防工业领域里集中了一大批技术能人,电能控制系统这东西听起来颇为高深,但对于军工部门来说,就是小意思了。人家平常搞的什么飞控系统、火控系统,难度比这个要高出几个数量级。把这项技术交给他们去做,秦海是完全可以放心的。

张岱渭在北店汽车集团的时候,因为军用车辆的设计生产,也与军方有过接触,知道军方的技术实力。听秦海这样介绍,他欣慰地点了点头,道:“这可太好了,科工系统那边搞出来的东西,我是有信心的。”

“我已经向周工说了,三个月之前必须拿出成果来,否则以后军方的事情就别找我帮忙了。”秦海牛烘烘地表示道。

张岱渭哈哈一笑,道:“秦总真是有底气,敢要挟部队了。我倒觉得,也没必要这么着急,慢工出细活嘛,咱们的新能源汽车也没那么急。”

“谁说不急?”秦海瞪着眼睛道,“我希望明年七月之前就能够看到样车,最迟不晚于明年年底,咱们的新能源汽车就要推向市场。”

“你是说,储电技术你已经解决了?”张岱渭从秦海的话里听出了一些端倪。因为在电机技术、电能控制系统得到解决之后,唯一的障碍就是储电技术了。安河材料学院一直在做储电技术的研究,这是张岱渭知道的。这次秦海专门把他从红原叫过来,又信誓旦旦地说明年七月之前要看到样车,显然是储电技术有了决定性的突破。

“耳听为虚,眼见为实。”秦海装神弄鬼地说道,“还是请张总先看一个实验吧。”

说罢,秦海向实验室的里间喊了一声:“卡安先生,你们准备好了吗?”

秦海用的是英语,他话音未落,张岱渭就看见从里间屋里走出来一个高鼻子的外国人,旁边还跟着两名年轻的中国助手。那外国人向秦海和张岱渭微微欠了一下身子,用生硬的汉语说道:“秦总,张总,你们好。”

“你好你好,how_are_you……”张岱渭用中文和英语混合回答道。

“这是我们材料学院聘请的外籍科学家卡安先生。”秦海向张岱渭介绍道。

说话间,卡安已经指挥着两名助手把实验装置摆好了。这实验装置其实也挺简单,就是一台普通的电风扇,一个电流逆变器,还有一个肥皂大小的电池盒,中间用电线连接着。张岱渭是懂行的人,知道这个实验的原理是电池盒里的电池发出直流电,经过逆变器转化为交流电,再经过升压用于驱动电风扇。电风扇的功率按100w计算,一组目前常见的镍镉充电电池大约能够支持5分钟的运行。

“可以开始吗?”看到助手们摆好了装置之后,卡安向秦海请示道。

“开始吧。”秦海道。

卡安向助手做了个手势,助手合上电闸,如张岱渭事先知道的一样,电风扇开始高速旋转起来,发出呼呼的风声。卡安的另一名助手按下了桌上一台计时器的按钮,计时器上的液晶数字有节奏地跳动着,显示着风扇运转的时间。

“功率输出还不错。”张岱渭评论道,电池的性能评价除了容量之外,还有一个很重要的指标就是极限输出功率。电动汽车里的电机功率很大,对于电池的输出功率有很高的要求。眼前这个电池盒只有肥皂大小,却能够让一台电风扇满负荷运转,至少在输出功率方面是令人满意的。

助手把张岱渭的评价翻译给了卡安,卡安得意地说道:“这只是一个小意思,理论上说,它可以输出比现在大10倍的功率,如果您想看实验的话,我们可以拿一个电炉来试试。”

“呃,先不必了吧。”张岱渭耸了耸肩,他有心向秦海抱怨一句,说这位卡安有些人来疯,但碍于卡安就在面前,他也不好直说了。以张岱渭的经验,现有的电池技术能够达到眼前这样的功率输出已经很不错了,再提高10倍……卡安的脑子没事吧?

第六百八十二章这不是电池

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
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