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独家|储能电池研发遭遇瓶颈 Uber飞行汽车梦将破碎?

101年前,格˙寇蒂斯带着他的飞行汽车第一次出现在世人面前,当时的轰动性不亚于马斯克将跑车送上太空。101年后,Uber有一个大胆的设想,研发未来的飞行汽车以解决交通拥堵问题。

飞行汽车电池储能是研发关键

据悉,Uber打算到2023年,让民众能使用上小型垂直起降的代步工具,为上班族提供方便、可靠的出行工具(试想一下从旧金山开飞行汽车仅需15分钟便可以抵达圣何塞市是多么值得期待的事)。

此外,为了保证环境清洁以及可持续发展,Uber打算研发的飞行汽车100%使用电能驱动,并且能源只来自于清洁能源,Uber表示,最开始的飞行汽车将有驾驶员,2030年左右,将研发完全可以安全自动驾驶的飞行汽车。

在今年3月27日美国佛罗里达州劳德代尔堡举行的2018年电池研讨会上,Uber负责储能系统的工程师CelinaMikolajczak表示,目前急需和其它企业进行通力合作以便打造更为轻便的储能电池,她还承认,目前市面上的电池性能各异,符合飞行汽车标准的更轻、更安全、电量更大的电池目前还没有研发出来。

北极星储能网了解到,CelinaMikolajczak此前曾在特斯拉任职高级经理,并负责特斯拉电池组的开发。

飞行汽车所需电池还停留在研发阶段?

据悉,此前Uber曾和世界电池领域专家达恩讨论过飞行汽车电池储能系统的架构;达恩目前为特斯拉企业的下一代储能电池进行相关研发。

达恩表示,为了更好的了解电池的性能,研发人员必须切开电池以研究里面发生的每一个重要的化学变化,这也意味着他们不能总是在不同时间段测试同一块电池的生命周期。

达恩位于达尔豪西大学的研究小组发现,在每一块锂离子电池中,都有一个液体电解质,在正负电极之间传递带电粒子。达恩表示,可以找到关于电池健康至关重要的细节,并在不同的时间和电解质生命周期研究多长时间电池冻结和解冻。从理论上讲,这一发现有助于帮助科学家建造Uber所需要的新型电池。但这也仅仅是电池科学的一个显著进步,而不是Uber梦想的大飞跃,Uber所需的储能电池似乎遭遇了研发瓶颈。

Uber的飞行汽车不仅需要新的飞机设计,还需要一个全新的管理系统来支撑一种新型城市交通形式。至关重要的是,要想在商业上取得成功,Uber的飞行汽车需要一种更加轻型、低价、耐用并且快速充电的电池,还要强大到可以为一架运载几个人的飞机提供所需能量。

UBER和特斯拉储能电池数据对比

下面罗列了Uber工程师CelinaMikolajczak梦想汇总的Uber飞行汽车电池数据:

电池容量:150千瓦小时(千瓦时)

•电池组能量密度:300千克/千克(瓦特小时/千克)

•电池寿命:500个周期(到2023年);1000个周期(到2028年);2000个周期(到2032年)

•高峰充电时间:在五分钟内增加约20%容量

没有对比就没有伤害,和辆特斯拉ModelS100D,其行驶里程为335英里(540公里)相比,可以看一下这款电动车电池数据:

•电池容量:100千瓦小时

•电池组能量密度:200瓦时/千克

•电池寿命:至少500个周期

•高峰充电时间:在30分钟内增加约50%容量

从上述数据对比中可以看到,Uber梦想中的储能电池似乎问题不大。

当今最好的锂离子技术已经接近其能量密度的极限,理论上有些物质可以吸取更多的能量,但需要一种新的化学反应。行业专家表示,将新的化学药品推向市场需要长达15年的时间,因为要确保一个可靠的产品从保证供应链到严格的安全测试,还有非常多的事要去完成。

世界相关国家加快飞行汽车研发和投产

Mikolajczak指出,美国能源部打算到2021年花费5000万美金创建一个高达500瓦时/千克能量密度的电池。但是行业专家清楚地认识到,这只是政府的预期目标,距离实际要达到的还有很远的距离。

现实总是美好的,考虑到对新型储能电池的日益需求,这种需求不仅仅体现在飞行汽车上,有可能不用15年就可以研发出适合飞行汽车使用的大容量、高性能储能电池。

Uber分析师表示,飞行汽车的项目是该企业前创始人兼行政总裁TravisKalanick深受重视的一个项目,尽管Kalanick离职后,Uber还投资建设了项目团队专注于该项目的研究,对该项目有了解的人士表示,该项目似乎已经变成一个公关练习活动,而不是商业企业的项目。

一个多世纪以来,人们一直梦想着驾驶飞行汽车。但是商业上的限制阻碍了他们成为现实,比如老式的设计往往都需要一个很长的跑到用于飞行器的起飞和降落,但是建造跑到对普通购车者的成本不是每个人都可以负担得起。

事情一直在悄然发生改变,小型无人机的出现和技术的成熟,使得研发人员可以能够制造出可以垂直起飞和降落的飞行车辆,从而从根本上消除了对跑道的需求。如果说飞行汽车有朝一日可以走进千家万户,那有可能就是现在。

世界各国都在积极研发飞行汽车,被中国吉利企业收购的一家美国飞行汽车企业Terrafugia表示,其气动力飞行车TF-X,明年将上市销售,价格定在20万-30万美金,而这仅相当于一辆豪华跑车的标价。(北极星储能网蓝山编译,转载请注明出处)


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