一路高歌的电动汽车行业，最近又有新突破。 电池巨头宁德时代正式推出新品， 钠离子电池，15分钟就能充电80%。 乘上电动汽车发展的东风，一块小小的电池让宁德时代3年市值增长了20倍，甚至还 超过了中国石油 ，到今年5月底 突破了万亿元 大关。作为电动汽车的核心技术，电池现在发展到什么程度了，能挑战燃油车吗？要了解这个问题，我们先来回顾一下它的发展历程，看看它是怎样一步步走到现在的。 01 铅酸电池 早在19世纪中期，人们就发明了铅酸电池。铅酸电池成本极低，在社会各个领域得到了广泛应用，直到现在，民用两、三轮电瓶车等领域仍有应用市场。但由于 块头大、质量重 ，车速和续航里程很受限制，如今逐步被性能更好的电池替代。 02 镍镉电池和镍氢电池 20世纪后期又出了新款，镍镉电池，虽然性能有提升，但含有重金属镉，污染很严重。后来出现的镍氢电池做了改良，没有剧毒物质，危害得以降低。相比于以上两种，容量更大、污染更小，在油电混合型汽车中得到了规模化应用。到现在，仍有混动车型在使用镍氢电池。 03 锂离子电池 1991年，第一款商业锂离子电池正式推出，各方面性能都比以前提升很大。现在，它是 电动汽车装车的首选。 锂离子电池用正极材料命名，应用在汽车领域， 三元锂电池、磷酸铁锂电池 的产量最大。7月份最近数据，三元锂电池占比46.0%，磷酸铁锂电池占比53.8%。 数据来自：中国汽车动力电池产业创新联盟 这两种电池对比来看，又各有优缺点：搭载三元锂电池跑得更远，但安全性不足；磷酸铁锂电池续航里程比较短，但更有安全保障。 三元锂电池 ＂三元＂就是指镍、钴、锰或铝三种元素。这类电池能量密度高，上限能触到350Wh/kg，是现在所有电池里 跑得最远 的一种。 调整三种元素的比例，可以提高能量容量。例如，所谓的四元锂电池，就是增加了铝和镍占比，降低了钴元素比例；4680无极耳电池，同样建立在三元电池基础上，高镍无钴，能量容量得以提升。 但是三元锂电池有一个最大的隐患： 安全性不足 ，自燃温度仅仅在200℃左右。 磷酸铁锂电池 磷酸铁锂电池 安全性更好 ，自燃温度在500℃-800℃。 在电动汽车起火事故频频发生的当下，安全问题成为焦点，磷酸铁锂电池产销量实现了反超。 刀片电池 然而，它的 电池能量密度不及三元锂电池 ，于是，企业试图通过优化工艺进行提升。一度火爆的刀片电池，本质上就是磷酸铁锂电池，通过改变设计结构，提升了能量密度，将续航里程拉长。 各种类型的锂离子电池虽然都不完美，但在现阶段，是电动车行业唯一可靠的技术路线。 而这，也就造成了 过度依赖锂资源 的新问题。 据自然资源部数据，我国绝大多数锂矿资源地处偏远地区，开发条件恶劣， 原矿对外依存度高达76% ，需要大量进口碳酸锂等产品。 综合来看，当下火爆的电池车市场背后， 锂资源的供应短缺和价格上涨， 已经成为悬挂在全行业上方的＂达摩克利斯之剑＂，制约着产业规模扩张。 供不应求的金属原材料，将催生 ＂电池荒＂ 的到来。 行业不得不寻找新的突破口，宁德时代推出钠离子电池，就是在这一背景下。 04 钠离子电池 相较于锂资源，钠在自然界中极为丰富，原材料价格非常便宜。未来钠离子电池如果能够实现量产应用，将帮助企业摆脱锂资源供应紧张的压力。钠离子电池与锂离子电池非常相似，由正负极材料、电解液和隔膜组成，靠离子在正负极之间移动来工作。但钠离子体积更大，宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，解决了这一问题。 具有独特孔隙结构的硬碳材料 从优点来看，此次推出的钠离子电池，充电速度很快， 常温下15分钟便可充电80%以上。 适用场景也得以增加，电池在 零下20度低温环境 ，仍有90%以上的放电维持率， 更加适合北方地区的冬季。 在安全性方面，钠离子电池也比较有保障，和磷酸铁锂电池相近。但是，从能量密度来看，第1代钠离子电池尚不及锂离子电池，电芯单体能量密度160Wh/kg，预计下一代将达到200Wh/kg。为弥补能量密度的不足，宁德时代给出了锂钠混搭的电池包解决方案，并表示到2023年，有望基本形成钠离子电池配套产业链体系。预测未来3-5年内，电池市场仍将主要以锂离子电池为主导。 短期来看，钠离子电池还无法改变如今的新能源车市场。 05 全固态电池 现阶段能量产的电池技术，受限于续航里程、电池寿命及安全性等一系列问题，都还无法彻底动摇燃油车的根基。然而，全固态电池的出现，或将带给燃油车市场巨大的冲击。全固态电池的能量密度能超过500Wh/Kg，续航里程比现在将提高一半。电池的安全问题也将被彻底解决。当前的锂离子电池，使用的是液体电解质，其中生长出的晶体结构＂枝晶＂，可能刺穿隔板并导致短路，从而发生爆炸。但固体电池则使用 固体电解质 ，解决了这一问题。与此同时，全固态电池重量更轻、体积更小，一旦实现量产， 将彻底解决电动汽车的安全和历程焦虑。 全固态电池被电池车行业寄予了厚望，摆到了很高的地位，但这一概念目前也还有大量技术瓶颈尚未攻克。 06 氢燃料电池 氢能是真正的清洁能源，氢燃料电池更加节能环保，也是一条重要的技术路线。氢燃料加注速度更快，电池续航能力强，短短几分钟的加氢时间，里程就能达到500公里以上，在动力性能方面有自己的优势。此次东京奥运会期间，就有4000多辆氢燃料电池大巴车投运。但是，氢燃料电池成本太高，加氢站等配套设施建设滞后，目前氢燃料电池车的发展规模，还远落后于电动汽车。 中国石油资源对外依存度过高，去年全国原油产量1.95亿吨，但进口量达到了5.42亿吨以上。 而交通运输行业，大约消耗了其中的一半。因此， 发展新能源汽车，是解决中国能源安全问题的重要着力点。 在国家大力扶持下，新能源汽车市场火爆，各路资本蜂拥而至。 电池，作为电动汽车的核心，新概念更是层出不穷。 但本质上，无论是四元锂电池、4680电池还是刀片电池等，都是基于现有锂离子电池技术的改良。 然而，大规模发展锂离子电池，既要面临 资源供应紧张 的困境， 在能量密度和安全性上，又难以做到兼顾。 宁德时代推出的钠离子电池，就被看作是行业突破发展瓶颈的一大希望。如果未来能规模化应用，那么锂离子电池的原材料问题、安全性问题将得以缓解。随着研发进程的推进，钠离子电池的能量密度也将持续提升。 全固态电池给了未来更多可能性，行业高度看好，目前已经有企业提出了量产时间点。 而氢燃料电池也在自己的轨迹上向前发展，也为行业提供了更多的选择空间。 纵观以上，我们能看到，在电池车行业，多种技术路线正在共同推进。 这是一个不断创新，寻求新的替代品的过程。 而整个能源行业的发展历程，也同样如此。
本源量子助力我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控国内半导体量子计算又有新进展！本源量子与中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授李海欧研究员中科院物理所张建军研究员等人和美国澳大利亚的研究人员共同合作，实现了硅基自旋量子比特的超国际空间站第二个LIS帮助科学家获得地球闪电新地图自人类诞生以来，闪电一直是人们好奇和敬畏的来源。尽管地球上的某个地方随时都有几十次闪光，但这些短暂的放电通常持续不到30微秒仍是异常具有挑战性的研究。然而，近几十年来，卫星已经为加研究从长远来看银河系中心的超大质量黑洞是不可预测的据CNET报道，一个神秘的怪物黑洞位于我们银河系的中心，经过研究人员的深入分析，超大质量黑洞人马座A（SagA）看起来同样是不可预测的和混乱的。一个国际团队分析了15年的数据，并得哈勃和韦伯望远镜继任者已上路，几个超级光学望远镜正在建造中哈勃和韦伯望远镜的继任者都有哪些？中美欧都有重量级光学望远镜项目在规划中，几个超级光学望远镜项目已经进入建造阶段，世界最大光学望远镜正在建设之中！顶级空间天文望远镜项目避免大气湍流遥感科学国家重点实验室2022年度开放研究基金申请指南一实验室简介遥感科学国家重点实验室依托中国科学院空天信息创新研究院北京师范大学，坚持以面向地球系统前沿科学问题和社会可持续发展的国家重大战略需求为导向，以科学理论和技术的原始创新为科研进展寒武纪底质革命前奏或在5。4亿年前出现宏体藻类是海洋生态系统中重要的组成部分，它们不仅是高效的初级生产者，还可作为许多其他生物的食物和栖息地。底栖宏体藻类的演化在中元古代到新元古代早期（约16至6亿年前）经历了一段漫长不是晶体也不是非晶体次晶态金刚石这样诞生围绕在我们身边的固体物质，无论是尘埃沙砾还是金属宝石，其本质都是由原子在空间中堆积而成的。而根据原子的堆积是否有序，固体物质又可以被划分为晶体和非晶体。我们通常认为，在晶体材料中原宇宙知识二资料编辑静俭宇宙名词解释1。宇宙宇宙，即所有的空间时间物质及其等所产生的一切事物的统称。其中就包括我们的家园地球，也包括地球上的一切物质和我们人类自己。这是史上视野最宽广的宇宙照片我们可能严重低估了早期地球的恶劣环境byDAVIDNIELD科学家们一直在做一些伟大的工作，在回顾数十亿年前的时候，想要弄清楚古代地球是什么样子的，一项新的研究表明，我们星球上最早的条件可能比最初想象的更恶劣。特别是，研究人员现在认为，我们NASA正在为首次载人Artemis任务准备大型SLS月球火箭随着团队继续为NASA的太空发射系统（SLS）火箭进行准备以便在发射ArtemisI时进行首次飞行，NASA及其在全美的合作伙伴在为ArtemisII第一次载人Artemis任务建宇宙墙与数学奇点奇球心奇点的关系读不懂的，请翻前面两篇先读。奇点和两个宇宙的猜想奇点正宇宙与负宇宙宇宙爆炸和宇宙汤宇宙纯汤宇宙小米粥宇宙八宝粥数学奇点奇点和奇球爱因斯坦的数学奇点计算出奇点距离我们是137亿光年。