最近,韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)宣布發(fā)現(xiàn)常溫超導(dǎo)材料的新聞成為全球科技領(lǐng)域的焦點(diǎn)。如果該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被證實(shí),無(wú)疑將引發(fā)新一輪的工業(yè)革命,其重要性可以和蒸汽機(jī)的發(fā)明、電能的廣泛利用并列,成為徹底撼動(dòng)人類現(xiàn)有科技大廈的科技里程碑。雖然該項(xiàng)研究成果是否真實(shí)可信還有待驗(yàn)證,但并不妨礙我們暢想一下,如果常溫超導(dǎo)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),并順利進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用,將對(duì)于新能源汽車產(chǎn)生什么影響。
首先,驅(qū)動(dòng)新能源汽車的電力供應(yīng)將呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),而用電成本將大大下降?；诔爻瑢?dǎo)技術(shù)建立的電網(wǎng)將克服長(zhǎng)距離輸電過(guò)程中的損耗,使超遠(yuǎn)距離輸配電更加經(jīng)濟(jì)可行?？梢栽囅?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(guò)5000公里無(wú)損耗的輸送,驅(qū)動(dòng)?xùn)|部消費(fèi)者使用的電動(dòng)車,其在成本、環(huán)保、減排等方面的優(yōu)勢(shì)將全面取代傳統(tǒng)化石燃料。
其次,使用常溫超導(dǎo)材料作為線圈的超導(dǎo)電機(jī),具有零電阻特性,更高的載流能力,在給定空間內(nèi)可以產(chǎn)生非常強(qiáng)的磁場(chǎng),進(jìn)而將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的尺寸與重量縮小到原來(lái)的1/2以下,并同時(shí)具有高功率密度、高效率、低振動(dòng)噪音、過(guò)載能力強(qiáng)、不需要散熱等優(yōu)點(diǎn)。使用常溫超導(dǎo)材料的驅(qū)動(dòng)電機(jī)將促使新能源汽車的驅(qū)動(dòng)性能、駕駛性能、剎車性能等提升到傳統(tǒng)汽車無(wú)法企及的程度。
另一方面,如果技術(shù)可以發(fā)展到超導(dǎo)儲(chǔ)能,其與電池相比就具有充放電速度快、無(wú)損耗、長(zhǎng)期使用無(wú)衰減等優(yōu)勢(shì)。配合常溫超導(dǎo)的充電設(shè)備,就能夠?qū)崿F(xiàn)充電5秒鐘,行駛1000公里的夢(mèng)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(duì)于傳統(tǒng)汽車的替代將毫無(wú)懸念。
最后,新能源汽車中為輸送大電流的動(dòng)力線束將被非常細(xì)的常溫超導(dǎo)線束替代。通過(guò)顯著降低線束的重量,實(shí)現(xiàn)整車和零部件系統(tǒng)的輕量化,能夠進(jìn)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(dǎo)材料具有如此多的顛覆性的技術(shù)優(yōu)勢(shì),但其是否可以實(shí)現(xiàn)尚不確定。即使其技術(shù)原理和基礎(chǔ)材料被驗(yàn)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(jìn)行大量工作。例如常溫超導(dǎo)材料作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的線圈材料是否能夠經(jīng)受車輛在道路行駛過(guò)程中的顛簸;如果將常溫超導(dǎo)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(dǎo)儲(chǔ)能的安全性是否有保障;這些問(wèn)題都需要長(zhǎng)期的研究開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證。
在常溫超導(dǎo)材料真正可以應(yīng)用于新能源汽車之前,應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)線圈的銅電磁線、應(yīng)用于動(dòng)力線束的銅導(dǎo)線、應(yīng)用于鋰電池的銅箔等傳統(tǒng)材料,由于經(jīng)歷了長(zhǎng)期使用,具有成熟的技術(shù)與完善的產(chǎn)業(yè)鏈,還將在新能源汽車領(lǐng)域長(zhǎng)期發(fā)揮不可替代的作用。對(duì)于這些傳統(tǒng)材料的創(chuàng)新與開(kāi)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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