特斯拉再创新，计划推出“无质量电池”，我国要如何破局？

　　电池是电动车的关键部件，除了占车价的很大比例外，电池组可以占到汽车总重量的三分之一，这给工程师带来了设计上的挑战，他们必须在重量和范围之间取得平衡，实际上设计车辆是为了能够承受电池的重量，然而一种新电池有望通过完全消除电池的额外重量来解决这个问题，特斯拉的电动车系列是优秀的汽车，，因为它们拥有同类产品中最长的行驶里程，例如S型车的长续航能力超过400英里，这种特殊的续航能力是以车辆的重量为代价的。

　　S型车所配备的103.9千瓦时的电池重量超过500公斤，马斯克最希望的是完全消除，因为这将大大增加续航能力，在更实际的术语中，电动汽车的车身或结构是汽车的电池或动力源，这就是为什么电池被称为结构电池，另一个名字是数学加电池，这是因为电池的质量基本上是零，因为车辆无论如何都会有一个车身，所以特斯拉可以通过使用数学加电池轻松地将S型车的重量减少三分之一，碳纤维在这里非常合适，因为它坚硬有力，能够以化学方式储存电能，事实上碳纤维在数学加电池中的使用，被物理学界列为2018年数学加电池工作的十大科学突破之一。

　　但它开始的时间比这更早，电池的研究始于2007年，由美国陆军研究实验室进行，由查尔莫斯的研究人员提出的无匹配电池的特性，远远超过所有其他无匹配电池原型所提供的，无质量电池将是一个突破，除此以外，从电池系统的角度来看，较低的能量密度导致了安全性的提高，其他数学加电池的原型要么是机械上的坚固，要么是电气上的强大，但随着碳纤维的使用，这个最新的原型结合了更高的能量储存能力和高结构刚性，这个独特的原型是由碳纤维制成的负极和涂有磷酸锂离子的铝箔制成的正极组成的，两个电极被玻璃纤维材料隔开，三层材料被装在具有高离子传导性的聚合物电解质中，然后在烤箱中固化，碳纤维作为锂的宿主储存能量，由于碳纤维能传导电子，因此不需要铜或银导体，从而使重量更轻。

　　铝箔增加了电池的机械性能，除了让电子有机会在电解液中移动外，还在碳纤维和其他部件之间转移机械负荷，最终结果是一个坚韧的扁平电池单元，在各个方向上都有很好的导电性能，原型的刚度为25gpa，在制造汽车的材料的可接受范围内，开发这种突破性的无敌电池需要来自不同学科的研究人员的合作，如材料力学、材料工程、应用电子化学以及纤维和聚合物技术，来自瑞典皇家技术学院的研究人员为负责电池电解质基质的研究做出了贡献最差的方法，相关的聚合物在锂盐的液体电解质中沉浸，尽管是一种更好的电池，但更高的电池性能完全是一个意外。

　　研究人员专注于调查分离器厚度的结构效果，，当他们意识到他们的原型比所有其他尝试的无匹配电池好十倍时，无匹配电池研究的下一阶段已经开始，目标是进一步提高性能他们试图通过用碳纤维取代铝箔，作为正极的承重材料来实现这一目标，这应该会增加刚度和能量密度，玻璃纤维分离或也将被换成更薄的材料，以减少电子的传播距离并减少充电时间，我们将在两年内看到这个新的研究阶段的结果，然而团队的负责人预测能量密度可以达到每公斤75瓦特小时，而硬度可以达到75克，我们正在寻找一个巨大的电，像铝一样坚固，在这个阶段重量要低得多，即使是在这个阶段，最新的质量较低的电池原型的宣布已经引起了所有类型公司的广泛关注。

　　人们对轻质多功能材料的兴趣大得惊人，在我们开始看到数学加电池和电动汽车之前有多长时间，还没有明确的时间表，因为研究仍在进行，数学加电池的可能性是真正的大规模电动车将得到相当大的提升，因为车辆将更轻，例如600至700英里的范围可能成为新的常态，一部分重量减轻的电动车将作为电动卡车而显著，像特斯拉半挂车一样，电动卡车的长途应用的严重限制是电池组的重量，但是随着无敌电池的出现，我们可以开始看到电池驱动的卡车能够进行长距离的运送，即使是汽车，无电池也会有很多优势，甚至是那些尚不为人所知的优势，以电动汽车的轮椅通道为例，即使是内燃机汽车，可以改装为轮椅通道的非货车的范围主要限于小型货车，由于许多使用所谓的滑板结构，将电池放在地板下，对于轮椅使用者来说，进出变得更加困难，因为地板会被抬得更高，将这种电动面包车转换为轮椅通道是更加复杂，因为有一个电池组需要处理。

　　特别是如果它一直延伸到后面的无匹配电池，然而消除了由于普通电池组造成的额外高度，与内燃小货车没有太大的区别，除了电动车之外，无痕电池还可以进入你的智能手机，笔记本电脑和平板电脑等，它们将更轻、更薄，也许会为机器人电子产品开辟道路，数学加电池可以从字面上起飞，因为它们非常适用于电池驱动的飞机，在电动航空领域，重量限制更加关键，因为目前形式的锂离子电池太重，无法实现长距离飞行，随着车企在电池领域的奋发图强，电池商们“断供”的威胁或许并不能维系多久。

　　为此独立电池厂商们也在通过技术层面的创新，调整电池产业链上的协作关系，对于车企来说前述的合资、收购、控制原材料采购的动作，目的都是为了在从根本上控制电池的成本，其马斯克抛出的种种电池技术，最终目的也都是为了让购车成本下降，但这种策略也并不是适用于所有的整车企业，和电池厂商相比，车企也是“门外汉”，只有形成电动汽车的规模化效应，才能平摊掉前期在电池领域上布局研发的投资，后续降本的效果才比较明显。来源：厦门钛网