最近,韓國研究團隊宣布發(fā)現(xiàn)常溫超導材料的新聞成為全球科技領域的焦點。如果該項發(fā)現(xiàn)被證實,無疑將引發(fā)新一輪的工業(yè)革命,其重要性可以和蒸汽機的發(fā)明、電能的廣泛利用并列,成為徹底撼動人類現(xiàn)有科技大廈的科技里程碑。雖然該項研究成果是否真實可信還有待驗證,但并不妨礙我們暢想一下,如果常溫超導技術得以實現(xiàn),并順利進入工業(yè)化應用,將對于新能源汽車產生什么影響。
首先,驅動新能源汽車的電力供應將呈幾何級數(shù)增長,而用電成本將大大下降。基于常溫超導技術建立的電網(wǎng)將克服長距離輸電過程中的損耗,使超遠距離輸配電更加經(jīng)濟可行。可以試想,在塔克拉瑪干沙漠中建立的光伏電廠所發(fā)的綠色電能經(jīng)過5000公里無損耗的輸送,驅動東部消費者使用的電動車,其在成本、環(huán)保、減排等方面的優(yōu)勢將全面取代傳統(tǒng)化石燃料。
其次,使用常溫超導材料作為線圈的超導電機,具有零電阻特性,更高的載流能力,在給定空間內可以產生非常強的磁場,進而將驅動電機的尺寸與重量縮小到原來的1/2以下,并同時具有高功率密度、高效率、低振動噪音、過載能力強、不需要散熱等優(yōu)點。使用常溫超導材料的驅動電機將促使新能源汽車的驅動性能、駕駛性能、剎車性能等提升到傳統(tǒng)汽車無法企及的程度。
另一方面,如果技術可以發(fā)展到超導儲能,其與電池相比就具有充放電速度快、無損耗、長期使用無衰減等優(yōu)勢。配合常溫超導的充電設備,就能夠實現(xiàn)充電5秒鐘,行駛1000公里的夢想。而擺脫了充電速度慢,里程焦慮,以及電池壽命衰減的困惱,新能源汽車對于傳統(tǒng)汽車的替代將毫無懸念。
最后,新能源汽車中為輸送大電流的動力線束將被非常細的常溫超導線束替代。通過顯著降低線束的重量,實現(xiàn)整車和零部件系統(tǒng)的輕量化,能夠進一步提升新能源汽車的續(xù)航里程與能效水平。
雖然常溫超導材料具有如此多的顛覆性的技術優(yōu)勢,但其是否可以實現(xiàn)尚不確定。即使其技術原理和基礎材料被驗證,但性能特性是否能夠滿足車輛使用的特殊環(huán)境還需要進行大量工作。例如常溫超導材料作為驅動電機的線圈材料是否能夠經(jīng)受車輛在道路行駛過程中的顛簸;如果將常溫超導作為線束材料使用,是否具有做夠的柔韌性和延伸性以滿足整車布置的要求和安裝工藝的要求;作為電池的替代,超導儲能的安全性是否有保障;這些問題都需要長期的研究開發(fā)與驗證。
在常溫超導材料真正可以應用于新能源汽車之前,應用于驅動電機線圈的銅電磁線、應用于動力線束的銅導線、應用于鋰電池的銅箔等傳統(tǒng)材料,由于經(jīng)歷了長期使用,具有成熟的技術與完善的產業(yè)鏈,還將在新能源汽車領域長期發(fā)揮不可替代的作用。對于這些傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新與開放,將是現(xiàn)階段提升新能源汽車安全性、可靠性、以及更好性能表現(xiàn)的主要途徑。
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