首頁> 現代都市> 星空烏托邦> 第8章 劃時代的「電池1號」金屬固態電池誕生

第8章 劃時代的「電池1號」金屬固態電池誕生

2024-08-17 15:26:55 作者: 星空烏托邦
  「這種垃圾東西看把你開心的?!」這段時間一直在和少洛交流的小烏一盆冷水潑了下來。「這在我們那,這個產品連最低端的工業垃圾都算不上,你就這點志氣!」

  「怎麼說也是我製造的第一個高科技產品吧。不不,技術上不能算高科技但材料上絕對是很牛很牛的吧!」少洛才不管小烏的冷嘲熱諷,興奮地在房間裡走來走去,難以安靜下來。

  少洛在小烏的指導下,開始了第一個新能源電池製作的準備工作。小烏根據地球資源為少洛選定的這款新能源電池,最主要的特點是高容量、高安全性,這當然是相對當今地球動力電池的標準而言。

  正像前文所介紹的那樣,全球電池目前的頂尖水準在100公斤電池容量在18千瓦,而實驗室階段的三元鋰功率在22千瓦-25千瓦左右。

  比如號稱目前國際上最先進的特斯拉MODLE S型號純電汽車,它的電池組重量達到了600公斤以上,電池容量是85千瓦左右,標準工況續航里程超過了600公里。

  特斯拉電池是由7000多節五號18650型號的鋰電池組成,單單電池成本就超過了3萬5千美元,而且是大規模採購的情況下。產量更大的MODLE Y和MODLE 3的電池因為容量較小將近3萬美元。

  當然,驅動電機、電池保護和控制系統的重量和傳統燃油車發動機和驅動系統相抵消的話(可能根據廠家不同,稍輕100-200公斤以內),相當於特斯拉汽車常年背著500公斤以上的負重(電池負重為主)跑來跑去,可以說是相當的浪費和不環保。

  就國內普遍使用的模塊化三元鋰電池和鐵鋰電池來說,儘管製造成本有了一定程度降低,但要想達到500公里以上的長續航,動力電池系統的重量不會比特斯拉小太多,常年背著比燃油車多幾百公斤負重的電動車確實讓人感到不太愉快。很多大型純電SUV和MPV車型,車輛淨重超過了3000公斤。

  另外,電池在製造環節和後處理環節會產生大量的環境污染。小時候我們都知道,一顆紐扣電池甚至可以污染幾十平方米範圍的水資源,可見大容量大批的動力電池報廢后將會帶來嚴峻的環保壓力。

  儘管國內和國際上已經有一些號稱高科技的電池回收處理企業,但國際上關於電池回收處理環節的污染仍然是國際性難題。從使用過程來看,電池充電環節需要大量的電能,而我國發電量的一大半都來自於燃煤發電(在這個過程中產生了大量的空氣污染,也是造成空氣污染最大的主因之一)。

  電動汽車在城市使用可以做到零污染,但從電力來源這個角度來說也只是將污染從城市轉移到了發電廠而已,包括新加坡、香港還有美國部分地區將特斯拉列為了非新能源車型正是出於此考慮。

  另外,電動汽車高速公路的續航、充電便捷度也是廣受各界爭議。可以說在電動汽車的使用上大多數人沒有達成共識的情況下,建立和加油站一樣便捷的充電站至少在短期內是一個不可能的任務。

  少洛準備製造的電池名字命名為「電池1號」,按照烏托邦星球的初代固態金屬的電池標準它可以在8公斤的電池裡達到800千瓦容量的電池,加上電池控制模塊和安全套件的總質量不超過10公斤。

  「電池1號」的單位重量電池容量達到了目前地球上最先進動力電池的300倍以上!按照少洛目前有限的條件和粗陋的工藝,小烏認為電池能達到500-600千瓦的容量就不錯了。

  即使是500千瓦的容量,這也是一個絕對讓人難以相信的數值!按照目前電池的的科研進程也許數百年之內都無法達到,哪怕是目前實驗室里理論數據的石墨烯電池,它的指標也不到「電池1號」的十分之一!

  可以想像,如果「電池1號」能夠生產出來,那絕對是劃時代的科技進步,因為它背後帶來的能源革命將是人類科技史上難以估量的巨大變革。

  電池的外殼採用和「電爐一號」一樣的高溫陶瓷材料,在它能承受7500度高溫的堅硬絕熱外殼裡,將會承載固態金屬電池的電芯材料和隔離反應層,完全杜絕了電池起火和車輛自燃等意外。

  在「電池一號」陶瓷外殼裡面,少洛根據小烏提供的知識將裡面分隔成了25個正方形的小格子,每個格子之間採用的是熔點為6000度左右的高溫陶瓷片隔離,並分別有一條熔點同樣為6000度左右的導電發熱陶瓷棒作為充電熱量源,而陶瓷片格子中間則主要灌注金屬電池液。

  滿電狀態電池液將會是液體狀態,而充分放電後則變為粉末狀固態金屬狀態。理論上每個「電池1號」被分為了25個小電池,它們以串聯形式工作,工作狀態的電量消耗為1到25,也就是1號電池消耗完會自動切換到2號,3號... ....最終直至25號電池消耗殆盡。

  當然25號電池有一個自保護狀態,在24號電池功率消耗50%以上時,電池會自動啟動自保護功能強制要求使用者立刻充電(初步設定汽車在50-100公里內充電)。事實上即便是0續航狀態下,25號電池的儲備電量,也足夠車輛再行駛200公里左右。在某些電動車沒電停靠在公路甚至高速公路,全車沒有任何燈光示警的危險情況將嚴格杜絕。

  按照整塊電池10公斤500千瓦電量的狀態,可以讓1200公斤(含汽車各個安全部件及全面整備質量)的汽車綜合行駛6000公里,在高速公路等車速能量消耗比較大的情況下,續航里程依然能達到4000-5000公里左右。試想一下,這只是一個10公斤的電池,如果是配置100公斤甚至是200公斤的電池呢?實在是一個太過驚人的數據!

  少洛按照數據將各種金屬材料按比例放置到「電爐1號」里,心中一陣肉疼,特別是那些鉑價格真心昂貴。當然其他的銀、納、鋰、鈷、鎢等金屬材料也不算便宜,可比起又名白金的鉑金屬來說那都是小錢了。

  「電爐1號」的最大容積是1升,少洛的一個電池需要的金屬大概溶化後為0.9升左右,剛剛夠用。將一份電池液態金屬的配比量放進去之後,少洛又往裡面加入了幾種關鍵性的稀土微量元素,這些稀土元素將是這個液態金屬電池的關鍵。

  8千瓦的「電爐1號」使用的電量一般家庭的接線總盒都可以承受,畢竟一台客廳里的大型空調櫃機功率就能超過5千瓦。隨著「電爐1號」開始加熱,爐里的溫度也開始緩慢升高,小烏指導少洛在爐壁上安裝了一個微型的金屬陶瓷溫度傳感裝置,可以在電爐外面簡單顯示爐內的溫度。

  幾個小時之後,電爐的溫度已經來到了4000度,這時候爐子裡所有的金屬都已經全部融化,金屬之間的氣態液態分子、離子在幾種稀土微量元素的催化下正在迅速產生分子反應,它們的分子成分互為融合和重新組合,一種新型的金屬合金M1號誕生了。它的熔點大約為5000度,氣化溫度更是超過了8000度,超過了地球上已知任何物質的熔點。密度為5,比鋼的重量大約輕三分之一左右。

  M1金屬的主要特性是能量可儲性,它在金屬狀態下通過和液態特殊電解液發生反應,在充電狀態下可以變成一個個近似液態的能量儲存分子,充電完畢狀態後就將成為液態的金屬液態。這種液態金屬在放電狀態下,會逐步變為金屬粉塵顆粒,懸浮在電解液中。


  再充電過程則會又變為液態金屬狀態的混合體。這個電池充放電的過程類似於我們充電電池的原理,不過「電池1號」裡面使用的材料超出了地球科技太多太多。

  雖然這種M1金屬的熔點很高,但它的硬度類和延伸性和黃金等軟金屬類似,少洛輕鬆地依靠一個網上購買的小型金屬粉磨加工機就完成了金屬粉末粉碎。

  除了這個設備之外,少洛還買了一台德國的家庭用輕型精密工具機和一台壓模機,用於製作電池外殼和封裝設備。對於M1金屬的製造來說,電池中間抗高溫隔熱陶瓷片簡單一些。

  整體來說,金屬電池和外面的各種控制模塊(如輸入輸出控制模塊和線路、安全控制模塊等)一起,最終達到了10公斤一個成品重量。外部尺寸大概在10*20*25公分的尺寸,體積比一個傳統的12V汽車蓄電池還要小。

  畢竟還是首次製作這樣的高科技內涵的粗糙工業品。儘管少洛的知識儲備和身體協調性在這個星球上堪稱頂尖,小烏也在旁邊輔導不停,但首個電池的製造還是花費了少洛大概3天時間。

  這個散發著金屬光澤的陶瓷外殼新能源電池——「電池1號」插入充電後,身心疲憊的少洛竟然抱著它歪在沙發上睡著了。

  身體中的小烏感受到少洛的狀態也沒有打擾他,並主動替他關閉了手機。第二天上午,醒來的少洛發現已經睡了10多個小時了,過去看了看電池充電進程達到了12%,以他家裡5千瓦的充電功率正好是每小時充電1%,看來這個電池的總容量為500千瓦。

  呵呵,要想迅速充電還是得超高壓大功率充電設備啊!

  「祝賀一下吧,咱們成功地走出了第一步!」腦海中的小烏賊溜溜地提示。

  「怎麼慶祝?這還不早著呢?下面還有幾個電池要繼續努力呢!電池製造出來後咱們得趕緊想辦法賺錢,為你尋找能量體,我想早日完成你的心愿!」少洛的話讓小烏一陣感動,「我也不是看你太累,不想讓你累壞嗎!」

  「我現在這這個身體素質和精神狀態,完全沒問題!放心吧,咱們繼續努力!」少洛此時則是幹勁十足。

  如果沒有對應的實力,哪怕金山銀山擺在你面前那也不屬於你。

  你的資產不夠多的話,那些利益集團是不會盯上你的;如果你的錢和公司的規模達到一定規模的時候,利益集團就會盯上你出手。最終,如果實力不夠的話你就會化身於利益集團的枝葉,儘管明面上那個枝葉還可能是你的樣子。

  在任何一個國家,小至一個個大型公司,大至各種工業財團、金融集團,都是被一些大型利益集團甚至是隱形家族所控制著。那些大型的利益集團、隱形家族則是國家政治和經濟的實際控制體。

  哪怕諸如國家總統這樣權力巔峰人士,也只是一個個利益集團的代言人而已,除了明面上打著服務公民、維護自由民主的幌子外,他們的主要任務就是為背後的利益集團謀取最大的長期利益。諸如美國的摩根家族、猶太財團、卡梅勒財團都是這些隱形的巨無霸集團,任何一家實際控制的資產都有數萬億美元之多。

  相較之下,那些福布斯排行上的世界首富千億不到的資產就是個笑話,當然對於大部分超級富豪來說,他們大多數的錢並不是自己的,而是屬於背後的隱形財團的,而他們只不過是明面上一個個的代言人而已。

  當你有一個億資產的時候,一定會有人盯上你;當你有10億資產的時候,一定會有人找你談;當你有100億資產的時候,基本上那個錢不再屬於你。這是在地球上每天都在發生的故事。

  當一個個龐大的利益群體形成、利益範圍劃分殆盡的時候,一個草根平民想要創業、想要科技創新、想要在某些領域分一杯羹那基本上不再存在可能了,最好的結果就是他能成為一個個看似風光無限、實則已成為提線木偶的代言人。

  人的欲望是萬惡之源,人性之下貪婪的大口永遠不會滿足,更不會合上。古人就有「飽暖思淫慾,萬惡淫為首」的警世之言,平民以安居樂業、基本民生保障為人生欲望追求;統治階層以追求財色、穩固階層利益為主要追求。

  人有欲望是正常的,正如饑荒之中的百姓希望能飽腹、太平年代的百姓以安居樂業為目標;但人的欲望又是無止境的,《漁夫和金魚》的故事就真實地詮釋了這一點。

  食不果腹、衣不裹體的奴隸和平民發動起義,他們剛開始的目標也就是為了能夠活下去吃飽飯,然而真正能夠成功的少之又少。主要原因就是一旦取得了暫時吃飽穿暖的階段性勝利後,進一步財色的欲望造成了內部矛盾的升級,然後就是內部爭鬥、實力大損,失敗的命運最終難以避免,歷史上黃巢起義、明末農民起義、太平天國等大規模人民起義莫不如此。

  人之初,性本善。如何讓好的人性和不同階段合理的欲望較好的結合?這是每一個國家在每一個不同時期所要做的最重要的施政方向,當然這種好的結合對於統治階層的利益訴求也是一個良好的保證。莊子的無為而治其實就是一個烏托邦式人性與欲望的平衡結合體;百姓有所食居、老幼有所依養這則是封建王朝君主的施政訴求。


關閉
Δ