随着一声汽笛长鸣,003号航母的舰艏被一瓶香槟击中。而后,船坞门缓缓开启,003号缓缓移出船坞。6月17日,我国第一艘超大型“平甲板”航母正式下水,并被命名为“福建舰”。至此,我人民海军多添一艘现代化的大型远洋作战舰船。
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“福建舰”最让国人感到自豪的,正是它领先全球的电磁弹射系统。当初号称全球“唯一电弹”的美国福特级航母用的是交流同步弹射系统,而“福建舰”却用上了纯直流弹射系统。据称弹射性能优于美国方案,马伟明将军那句“领先就领先美国”的座右铭响彻耳畔!
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网传“比亚迪助力航母电弹”
真相:是谣言!官方已经辟谣!
照理说航母和汽车八竿子打不到一起,但近期国外媒体突然在YouTube发布视频,称“比亚迪独家飞轮储能技术用在003福建号航母上,解决了关键问题,技术领先美国10年”……然后被国内不少媒体转发到国内网站上。对此,我们先辟谣一下:国外报道的相关传闻,内容不真实!
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比亚迪官方已经辟谣:比亚迪从未涉猎研发军工!所以请广大车友不信谣!不传谣!!——我们认为:于其讨论这种小道消息,不如坐下来讨论讨论技术问题!
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“飞轮储能”并非新事物
50多年来不断完善、进化
比如:电磁弹射系统采用的“飞轮储能”技术是否是一种全新的储能技术(美国最新的福特级也在用)?既然目前电动汽车锂电池缺点多多,那“飞轮储能”是否有可能被汽车行业采用,取代锂电池,成为下一代电动汽车的储能关键?——今天我们就来揭开这些谜底!
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事实上飞轮储能技术问世了整整50多年,不算什么新东西。但在近20年内才得以成熟化,进入商业运营。事实上每一种储能方式,都有它的优点和缺点。能用在航母上,并不说明它就适合汽车领域。
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来让我们看一看飞轮储能的特性:利用高速运转的物理势能储能。本质上是一种超高速磁悬浮电机,转子在真空环境中,转子轴通过磁悬浮轴承来定位,所以没任何摩擦力。给它充电时,它就切换到“电动机模式”;它对外放电时,就切换到“发电机模式”。
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“飞轮储能”的优缺点是什么?
飞轮储能优点是:功率密度高,最高能做到10kW/kg水平(大约是锂电池的30倍,瞬间大电流放电的能力其实是不如超级电容的。超级电容最高可达30kw/kg<基本是锂电池的100倍>)。飞轮系统对工作温度和运行环境基本没有要求,高温低温都丝毫不影响它的性能表现。寿命十几万次无压力。
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其次,目前飞轮系统目前能做到的能量密度大概在100 Wh/kg以上,这个水准基本上是锂电池的一半。当然,已经有实验室宣称能做到400Wh/kg的峰值水平,超过了锂电池。但是飞轮系统的“自放电”问题却很令人头疼。
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“自放电”问题突出
因此无缘汽车储能领域
充满电的飞轮系统,静置几十个小时后,电力就会自行耗尽。事实上,飞轮系统的这一缺点,和之前炒的很热的超级电容有点类似:超级电容“月自放电率”高的吓人!通常半个月内会通过自放电漏光50%电能!
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而汽车用的锂电池,充满电后,1个月时间只允许损失不超过2%的电力。——显然,无论是飞轮系统,还是超级电容,用作电动汽车的储能显然都是不现实的。当然,虽然飞轮系统不适合电动汽车,但它用在混动系统上还是很香喷喷的。
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“飞轮系统”在赛事领域出现过
混动系统用作能量缓冲
2010年10月美国勒芒系列赛最后一轮中,保时捷911 GT3混动赛车就首次正式使用飞轮技术。之后的保时捷918 Spyder混动超跑也同样用上了飞轮系统。用于回收刹车能量(动能回收),并在下一次加速时释放出来,提高超跑的极限性能。要知道,918 Spyder可是汽车界公认的“三大猛兽”之一。
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在更高级别的F1赛事、勒芒大赛领域,威廉姆斯车队就曾尝试过运用飞轮系统来优化赛车。当然捷豹公司也曾在Jaguar XF原型车上进行了飞轮系统的测试。——显然飞轮系统都是作为“能量缓冲”运用,起到的作用和航母电磁弹射上的飞轮储能类似。
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电动汽车储能仍依赖电池
但电池的缺陷尚未攻克
不得不说,如今最适合电动汽车储能的,依然是电池。优势是能量密度高,自放电率低。但也同样存在着:功率密度低、安全性能差、寿命短等缺点。特别是电池储能的安全问题一直都比较突出:产气、鼓包、自燃、爆炸……让老百姓一时间挺难接受。
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所以未来的储能装置,到底会进化到什么程度,我们依然没有答案!混合超级电容(电容电池)?高压陶瓷叠层电容(钛酸铷)?超导储能?……天知道!但在未来储能技术没突破之前,电池厂商还是得玩命的研究如何让电池更安全。毕竟锂电池从冒烟到起火,只有短短几秒钟!!