能续航百万英里的电动汽车电池，可能被特斯拉发明了

未来汽车日报编者按:2019年诺贝尔化学奖揭晓后，约翰·古德诺(John Goodenough)的研究将人们的目光转向了电池行业的发展。最近，特斯拉声称已经发明了一种电池寿命为一百万英里的电池，可以让一辆汽车行驶76年。埃隆·马斯克(elon musk)的这项技术可能会成为未来所需的无人驾驶汽车发展的关键。本文翻译自写作平台Medium题为《特斯拉可能发明了百万英里电动车电池》的原文。这篇文章的作者是史蒂夫·莱文。

贾科莫·巴格纳拉在爱迪生之后的一个世纪里，电池的世界充斥着夸张和小谎言。美国的大学和私人实验室通常会宣布所谓的重要新飞跃，但当镜头消失后，他们就会沉默。很多人对特斯拉的CEO埃隆·马斯克(elon musk)抱有疑虑，包括美国监管机构和华尔街，因为他总是提出一些高不可攀的要求，有时甚至直接触犯法律。但现在，这家可疑的汽车制造商申请了一项电池系统的专利，这种电池系统可以行驶一百万英里，足够普通美国人驾驶76年。有人需要过这样的车吗？我不知道。但如果你是马斯克，你会发现未来会有一个车队，在车主不使用的时候，可以变成无人驾驶或者自动驾驶出租车。他希望这支车队能成为特斯拉。一个新的巨大利润点。虽然欧美领先的电池研究人员并不确定特斯拉的成本，但有一篇新发布的学术论文描述了这种电池的续航里程为一百万英里，这是严谨而有说服力的。“它的结论是惊人的，”加州大学伯克利分校材料科学教授Gerbrand Ceder说。加拿大达尔豪西大学教授杰夫·达恩(Jeff Dahn)是这篇论文的作者。他和特斯拉签了合同。本文主要提出了无人驾驶出租车、公交车、两轮半挂车的实质性进展。使用20年的网格电池，这些汽车可以在20分钟内充满电。这些都是电力新时代的最大野心，而一种新的锂离子电池，正如杰夫·达恩所说，将极大地恢复马斯克在应用尖端技术领域的声誉。如果你是马斯克，你会发现未来会有一个车队的汽车可以变成无人驾驶或自动驾驶出租车。在过去的四到五十年中，很少有发明像锂离子电池一样对电池行业产生如此大的影响。也正是这项技术，让20世纪的突破性电子杰作——晶体管——摆脱了家庭和办公室的电源线束缚，成为移动电子革命的引擎。正极，锂离子的心脏，是约翰·古德诺(John Goodenough)在1981年发明的(当时他在牛津大学任教，现在是美国德克萨斯大学的教授)。十年后，被索尼推向市场。你在看这篇文章的手机里一定有Goodenough的发明。此后，包括杰夫·达恩(Jeff Dahn)在内的研究人员发明了三四种相互竞争的锂离子配方，但都保留了Goodenough的原始架构。四十年后，Goodenough的基本理念仍然是电池行业的黄金法则。关于锂离子，另一个需要了解的是它与晶体管的区别。摩尔定律描述了硅芯片每18个月就要增加一倍的电量，但是电池却没有类似摩尔定律的规则。如果锂离子以硅的速度推进，可能到现在已经差不多把化石燃料赶出交通行业了，还能解决气候变化的问题。从1981年开始，锂离子虽然有了一些进步，但是还没有达到这个速度。10年前，锂离子电池的成本超过1100美元/千瓦时，这是一个衡量能量密度的指标。当时，美国能源部制定了100美元/千瓦时的里程碑目标。如果能实现，那么电气设备就要和汽车争夺第一名进行正面交锋。对于我这样的人来说，年复一年地在行业会议上听到各种各样的目标是很可笑的，因为我从来没有听说过有哪个研究者认为这个想法是可行的。然而，根据可再生能源研究公司BloombergNEF的最新研究，感觉差不多。去年，该成本已降至平均176美元/千瓦时。BNEF还表示，五年内，油价将跌破100美元。到某个e……ent，汽车制造商将以更低的价格将节省下来的成本推向市场，因此电动汽车的销量可能会激增。BNEF设想电动汽车制造商将会这样做。到2040年，电动汽车将因为汽油而赢得战争:57%的美国乘用车将出售电动汽车，在全球范围内，电动汽车将占据道路上所有行驶汽车的近三分之一。除了约翰·古德诺(John Goodenough)本人，没有人能比马斯克和他的公司特斯拉在这个电动汽车时代扮演更重要的角色。就在2008年马斯克决定接手特斯拉之后，电动汽车已经成为今天一个重大的严肃话题。四年前，杰夫·达恩(Jeff Dahn)决定加入马斯克的公司，共同致力于特斯拉的项目。他放弃了与3M的长期独家业务合作，与特斯拉签订了为期五年的工作协议。在一封邮件中，Dahn将问题转发给了特斯拉，特斯拉没有回复。然而，在4月份，马斯克说了一句明显是弥天大谎的话:他因为一系列小错误而受到华尔街的攻击——在和乔·罗根(Joe Rogan)一起抽大麻的时候，他在推特上讨论了将特斯拉私有化的计划，错过了一个又一个主流特斯拉Model 3的生产目标——马斯克脱口而出，到明年年底，特斯拉将拥有续航一百万英里的电池和一百万辆无人驾驶出租车。马斯克表示，他将进行深入研究。他准备将电池安装在特斯拉Model 3中，这些汽车也将有必要的软件连接到自动出租车网络。如果特斯拉车主想在工作或闲逛时赚点外快，他们可以将自己的车作为无人驾驶出租车投入使用，25%至30%的收入归特斯拉所有。很多大型高科技公司基本都是用这种盈利模式。马斯克表示，司机们拥有任何其他汽车都会非常兴奋，因为通过这种方式，特斯拉将获得一个新的丰富收入渠道。由于很少有其他汽车制造商希望在十年内甚至永远不生产完全自动驾驶的商用车，马斯克的宣传立即引来质疑。事实证明，让无人驾驶汽车真正安全的挑战，尤其是在不可预测的人类社会，比几年前大多数人想象的要艰巨得多。不过虽然当时没人这么想，但这一次马斯克的想法不是一般的夸张。去年8月，特斯拉为Dahn的两项发明申请了临时专利，这两项发明都涉及百万英里电池(临时专利是在一项发明实际完成之前提出的，完成这项发明需要一年时间)。9月12日，就在Dahn的论文发表几天后，特斯拉表示这项发明已经准备好，并申请了两项专利。在这个宣言中，至少在电池领域，马斯克有一定可信度的主要原因是Dahn的存在。杰夫·达恩是一位大胆而谨慎的物理学家。他从不胡说八道，而是呼吁做过类似事情的同事一起学习。换句话说，他是马斯克的对立面。杰夫·达恩多年来一直在谈论“可以永久使用的电池”。对于他的同龄人来说，Dahn只是在当前人类平均寿命的环境下发现了这项技术。这篇论文发表在《电化学学会杂志》上，由Dahn和13位合著者共同发表。内容出奇的全面，措辞也有些傲慢。在第一行中，它明确表示将为未来的研究奠定“基准”，这是R&D同行和公司以及所有类型电池的生产所使用的基准。不过，Dahn有个“不乱说”的名声。他们不仅公开数据，还让同行抄袭他们的研究成果。他们以一种不同寻常的方式，将仍在工作的电池贴在条形码上，并使它们可以在线追踪。为了这件事，我联系了六位研究人员，他们似乎都不同意Dahn的假设。但就目前的情况来看，Dahn似乎很满足于能够带领这个领域更好的发展。一位不愿透露姓名的研究人员表示，Dahn的电池可能“真的会成为标准。”众所周知，特斯拉的发展非常迅速，但正如马斯克之前承诺的那样，人们如何在一年内从Dahn的论文和专利中获得驾驶的便利性，现在还很难看到。这项技术现在流行的原因之一可能是论文并没有描述全新的内容，而很大程度上只是Dahn等人在电池领域长期发展的最佳实践的综合结果。当然也是有创新的。文克……卡内基梅隆大学教授维斯瓦纳坦(Viswanathan)认为，Dahn的主要进展在于一种“秘密武器”——电解质，这是一种促进离子在两个电极之间运动的重要液体。Dahn在其中加入了醋酸甲酯等化学物质，可以达到快速充电而不损坏电池的效果。而且为了实现生命的跨越式发展，Dahn从根本上改变了电池的结构。目前电池在充放电循环过程中容易出现裂纹，但当形成阴极的晶体变大(相对较小的多晶颗粒被较大的“单晶”取代)后，裂纹会减少甚至消失。“单晶更强，”英国法拉第学会项目管理负责人艾伦·帕特森说。众所周知特斯拉的发展非常迅速，但正如马斯克之前承诺的那样，人们如何在一年内从Dahn的论文和专利中获得驾驶的便利性，现在还很难看到。伊利诺伊州电池投资公司Volta Energy Technologies的负责人杰夫·张伯伦(Jeff Chamberlain)表示，成功扩大电池规模的关键是Dahn的方法需要多少成本，这是电动汽车商业化以及利用太阳能和风能发电的核心问题。一位研究人员告诉我，Dahn的方法成本可能比目前的电池高15%到20%，但随着百万英里电池生产规模的扩大，这种成本差距可能会缩小，尤其是当其他汽车制造商采用这种方法时。换句话说，这正是特斯拉想要的。这是电池化学本身的一个中心问题。电池似乎不能点燃大多数人的激情，但对马斯克来说，它可以。在这种情况下，他可能是这个星球上唯一一家使用NCA电池配方的电动汽车制造商。2010年，我直接问马斯克为什么不改用NMC，这是一个相对有竞争力的公式，每个人都在使用。他显然生气了。他说，如果他负责通用汽车的电动汽车计划，他要做的第一件事就是把NMC换成NCA。问题是，Dahn是NMC的父亲，他真的很喜欢NMC。NMC是这篇论文的核心，这显然不是偶然的。为了解决这个问题，Dahn将NMC视为马斯克提出的目标的解决方案——出租车和两轮半挂车。Dahn建议NMC甚至可以与特斯拉目前使用的金属圆柱形电池兼容。我问一些研究人员，如果两个人摔跤会怎么样。他们的反应非常相似。几乎所有人都会说:“过去是过去，现在是现在:如果埃隆·马斯克能生产出一百万英里的电池，自动驾驶出租车和快速充电不会因为没有NMC而退化，他会改变主意。”事实上，在特斯拉观察员Fred Lambert发表的一份报告中，提到了韩国电子报纸称LG化学将为在中国销售的特斯拉Model 3s提供NMC电池。如果是真的，这篇报道为马斯克的野心开辟了一个新的维度——如果他能占据中国电力市场的很大一部分，他将对NMC保持相对开放的态度。总之，Dahn是一个不可多得的能给马斯克带来好消息的人。“我们知道电池已经达到了很长的使用寿命，设计也非常好。”伯克利大学教授Said说，“这是第一个证据，证明这个东西实际上比我们想象的要好得多。”未来汽车日报编者按:2019年诺贝尔化学奖揭晓后，约翰·古德诺(John Goodenough)的研究将人们的目光转向了电池行业的发展。最近，特斯拉声称已经发明了一种电池寿命为一百万英里的电池，可以让一辆汽车行驶76年。埃隆·马斯克(elon musk)的这项技术可能会成为未来所需的无人驾驶汽车发展的关键。本文翻译自写作平台Medium题为《特斯拉可能发明了百万英里电动车电池》的原文。这篇文章的作者是史蒂夫·莱文。

贾科莫·巴格纳拉在爱迪生之后的一个世纪里，电池的世界充斥着夸张和小谎言。美国的大学和私人实验室通常会宣布所谓的重要新飞跃，但当镜头消失后，他们就会沉默。很多人对特斯拉的CEO埃隆·马斯克(elon musk)抱有疑虑，包括美国监管机构和华尔街，因为他总是提出一些高不可攀的要求，有时甚至直接触犯法律。但是现在，这个可疑的汽车制造商已经申请了……一个电池系统的专利，可以行驶一百万英里，足够普通美国人开76年。有人需要过这样的车吗？我不知道。但如果你是马斯克，你会发现未来会有一个车队，在车主不使用的时候，可以变成无人驾驶或者自动驾驶出租车。他希望这支车队能成为特斯拉。一个新的巨大利润点。虽然欧美领先的电池研究人员并不确定特斯拉的成本，但有一篇新发布的学术论文描述了这种电池的续航里程为一百万英里，这是严谨而有说服力的。“它的结论是惊人的，”加州大学伯克利分校材料科学教授Gerbrand Ceder说。加拿大达尔豪西大学教授杰夫·达恩(Jeff Dahn)是这篇论文的作者。他和特斯拉签了合同。本文主要提出了无人驾驶出租车、公交车、两轮半挂车的实质性进展。使用20年的网格电池，这些汽车可以在20分钟内充满电。这些都是电力新时代的最大野心，而一种新的锂离子电池，正如杰夫·达恩所说，将极大地恢复马斯克在应用尖端技术领域的声誉。如果你是马斯克，你会发现未来会有一个车队的汽车可以变成无人驾驶或自动驾驶出租车。在过去的四到五十年中，很少有发明像锂离子电池一样对电池行业产生如此大的影响。也正是这项技术，让20世纪的突破性电子杰作——晶体管——摆脱了家庭和办公室的电源线束缚，成为移动电子革命的引擎。正极，锂离子的心脏，是约翰·古德诺(John Goodenough)在1981年发明的(当时他在牛津大学任教，现在是美国德克萨斯大学的教授)。十年后，被索尼推向市场。你在看这篇文章的手机里一定有Goodenough的发明。此后，包括杰夫·达恩(Jeff Dahn)在内的研究人员发明了三四种相互竞争的锂离子配方，但都保留了Goodenough的原始架构。四十年后，Goodenough的基本理念仍然是电池行业的黄金法则。关于锂离子，另一个需要了解的是它与晶体管的区别。摩尔定律描述了硅芯片每18个月就要增加一倍的电量，但是电池却没有类似摩尔定律的规则。如果锂离子以硅的速度推进，可能到现在已经差不多把化石燃料赶出交通行业了，还能解决气候变化的问题。从1981年开始，锂离子虽然有了一些进步，但是还没有达到这个速度。10年前，锂离子电池的成本超过1100美元/千瓦时，这是一个衡量能量密度的指标。当时，美国能源部制定了100美元/千瓦时的里程碑目标。如果能实现，那么电气设备就要和汽车争夺第一名进行正面交锋。对于我这样的人来说，年复一年地在行业会议上听到各种各样的目标是很可笑的，因为我从来没有听说过有哪个研究者认为这个想法是可行的。然而，根据可再生能源研究公司BloombergNEF的最新研究，感觉差不多。去年，该成本已降至平均176美元/千瓦时。BNEF还表示，五年内，油价将跌破100美元。在一定程度上，汽车制造商会将节省下来的成本以更低的价格推向市场，因此电动汽车的销量可能会激增。BNEF设想电动汽车制造商将会这样做。到2040年，电动汽车将因为汽油而赢得战争:57%的美国乘用车将出售电动汽车，在全球范围内，电动汽车将占据道路上所有行驶汽车的近三分之一。除了约翰·古德诺(John Goodenough)本人，没有人能比马斯克和他的公司特斯拉在这个电动汽车时代扮演更重要的角色。就在2008年马斯克决定接手特斯拉之后，电动汽车已经成为今天一个重大的严肃话题。四年前，杰夫·达恩(Jeff Dahn)决定加入马斯克的公司，共同致力于特斯拉的项目。他放弃了与3M的长期独家业务合作，与特斯拉签订了为期五年的工作协议。在一封邮件中，Dahn将问题转发给了特斯拉，特斯拉没有回复。然而，在4月份，马斯克说了一句明显是弥天大谎的话:他因为一系列小错误而遭到华尔街的攻击——在和乔·罗根(Joe Rogan)一起抽大麻的时候，他在推特上讨论了将特斯拉私有化的计划，……等等nd错过了一个又一个主流特斯拉Model 3的生产目标——马斯克脱口而出，到明年年底，特斯拉将拥有续航一百万英里的电池和一百万辆无人驾驶出租车。马斯克表示，他将进行深入研究。他准备将电池安装在特斯拉Model 3中，这些汽车也将有必要的软件连接到自动出租车网络。如果特斯拉车主想在工作或闲逛时赚点外快，他们可以将自己的车作为无人驾驶出租车投入使用，25%至30%的收入归特斯拉所有。很多大型高科技公司基本都是用这种盈利模式。马斯克表示，司机们拥有任何其他汽车都会非常兴奋，因为通过这种方式，特斯拉将获得一个新的丰富收入渠道。由于很少有其他汽车制造商希望在十年内甚至永远不生产完全自动驾驶的商用车，马斯克的宣传立即引来质疑。事实证明，让无人驾驶汽车真正安全的挑战，尤其是在不可预测的人类社会，比几年前大多数人想象的要艰巨得多。不过虽然当时没人这么想，但这一次马斯克的想法不是一般的夸张。去年8月，特斯拉为Dahn的两项发明申请了临时专利，这两项发明都涉及百万英里电池(临时专利是在一项发明实际完成之前提出的，完成这项发明需要一年时间)。9月12日，就在Dahn的论文发表几天后，特斯拉表示这项发明已经准备好，并申请了两项专利。在这个宣言中，至少在电池领域，马斯克有一定可信度的主要原因是Dahn的存在。杰夫·达恩是一位大胆而谨慎的物理学家。他从不胡说八道，而是呼吁做过类似事情的同事一起学习。换句话说，他是马斯克的对立面。杰夫·达恩多年来一直在谈论“可以永久使用的电池”。对于他的同龄人来说，Dahn只是在当前人类平均寿命的环境下发现了这项技术。这篇论文发表在《电化学学会杂志》上，由Dahn和13位合著者共同发表。内容出奇的全面，措辞也有些傲慢。在第一行中，它明确表示将为未来的研究奠定“基准”，这是R&D同行和公司以及所有类型电池的生产所使用的基准。不过，Dahn有个“不乱说”的名声。他们不仅公开数据，还让同行抄袭他们的研究成果。他们以一种不同寻常的方式，将仍在工作的电池贴在条形码上，并使它们可以在线追踪。为了这件事，我联系了六位研究人员，他们似乎都不同意Dahn的假设。但就目前的情况来看，Dahn似乎很满足于能够带领这个领域更好的发展。一位不愿透露姓名的研究人员表示，Dahn的电池可能“真的会成为标准。”众所周知，特斯拉的发展非常迅速，但正如马斯克之前承诺的那样，人们如何在一年内从Dahn的论文和专利中获得驾驶的便利性，现在还很难看到。这项技术现在流行的原因之一可能是论文并没有描述全新的内容，而很大程度上只是Dahn等人在电池领域长期发展的最佳实践的综合结果。当然也是有创新的。卡内基梅隆大学教授文卡特·维斯瓦纳坦(Venkat Viswanathan)认为，Dahn的主要进展在于一种“秘密武器”——电解质，这是一种促进离子在两个电极之间运动的重要液体。Dahn在其中加入了醋酸甲酯等化学物质，可以达到快速充电而不损坏电池的效果。而且为了实现生命的跨越式发展，Dahn从根本上改变了电池的结构。目前电池在充放电循环过程中容易出现裂纹，但当形成阴极的晶体变大(相对较小的多晶颗粒被较大的“单晶”取代)后，裂纹会减少甚至消失。“单晶更强，”英国法拉第学会项目管理负责人艾伦·帕特森说。众所周知特斯拉的发展非常迅速，但正如马斯克之前承诺的那样，人们如何在一年内从Dahn的论文和专利中获得驾驶的便利性，现在还很难看到。伊利诺伊州电池投资公司Volta Energy Technologies的负责人杰夫·张伯伦(Jeff Chamberlain)表示，成功扩大电池规模的关键是Dahn的方法需要多少成本，这是核心问题……电动汽车的商业化以及太阳能和风能发电的使用。一位研究人员告诉我，Dahn的方法成本可能比目前的电池高15%到20%，但随着百万英里电池生产规模的扩大，这种成本差距可能会缩小，尤其是当其他汽车制造商采用这种方法时。换句话说，这正是特斯拉想要的。这是电池化学本身的一个中心问题。电池似乎不能点燃大多数人的激情，但对马斯克来说，它可以。在这种情况下，他可能是这个星球上唯一一家使用NCA电池配方的电动汽车制造商。2010年，我直接问马斯克为什么不改用NMC，这是一个相对有竞争力的公式，每个人都在使用。他显然生气了。他说，如果他负责通用汽车的电动汽车计划，他要做的第一件事就是把NMC换成NCA。问题是，Dahn是NMC的父亲，他真的很喜欢NMC。NMC是这篇论文的核心，这显然不是偶然的。为了解决这个问题，Dahn将NMC视为马斯克提出的目标的解决方案——出租车和两轮半挂车。Dahn建议NMC甚至可以与特斯拉目前使用的金属圆柱形电池兼容。我问一些研究人员，如果两个人摔跤会怎么样。他们的反应非常相似。几乎所有人都会说，“过去是过去，现在是现在:如果埃隆·马斯克能生产出一百万英里的电池，自动驾驶出租车和快速充电不会因为没有NMC而退化，他会改变主意。”事实上，在特斯拉观察员Fred Lambert发表的一份报告中，提到了韩国电子报纸称LG化学将为在中国销售的特斯拉Model 3s提供NMC电池。如果是真的，这篇报道为马斯克的野心开辟了一个新的维度——如果他能占据中国电力市场的很大一部分，他将对NMC保持相对开放的态度。总之，Dahn是一个不可多得的能给马斯克带来好消息的人。“我们知道电池已经达到了很长的使用寿命，设计也非常好。”伯克利大学教授Said说，“这是第一个证据，证明这个东西实际上比我们想象的要好得多。”

标签：特斯拉发现Model 3世纪

汽车资讯热门资讯