北大和麻省一起搞的新技術 造就了史上最快的蘭博基尼

看下面這個 Gif。這是蘭博基尼的新能源汽車,不是純電車,而是一輛混動車,一輛裝着 6.5 升 V12 發動機的混動跑車,名叫 Sián。Sián 來自博洛尼亞語,意思是:一道閃電。速度有多快,不用我多說,畢竟 6.5 升的 V12 怪獸在身後掛着。

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最大功率能達到 819 匹馬力,最高時速超過 350 公里每小時,0 百加速只需 2.8 秒。

這輛主要動力還是燒油的混動車,2.8 的零百加速,跟馬斯克嘴裡天天喊但是依然還沒量產的動力上千匹的 Roadster 就差 0.7 秒,成功躋身兩秒俱樂部。

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現如今,全球的車企都紛紛在跟燃油時代揮手告別,以前的超級跑車品牌也要轉型搞新能源了。

但畢竟是跑車品牌,即便入局新能源也得弄個 “ 電跑 ” 一鳴驚人一波。每個品牌都想着怎麼在新能源時代延續自己 “ 速度之光 ” 的輝煌歷史。

不少企業選擇造純電跑車,路特斯要搞史上最快的純電 Evijia,以及即將發布的 Eletre,法拉利總裁也宣布將在 2025 年後推出純電。

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但蘭博基尼是個異類。它是世界上第一輛使用 “ 超級電容器 ” 的混動跑車,同樣是 6.5升的 V12 ,法拉利 812 GTS 的零百加速要 3 秒。

秘密武器,就是 Sián 里裝的這個 Supercapacitor 超級電容器。

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看下面這個像是 QQ 飛車裡攢氮氣加速的畫面,左邊是 recharge 右邊是 boost,分別代表充能和放電。

嗎的,賽車遊戲黨狂喜。。。

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車輛制動時,就會為超級電容器快速儲能,你一腳油門踩下去,超級電容器會把剎車時儲存的能量瞬間釋放,快速提升電機扭矩。

像極了 QQ 飛車裡的起步加速和漂移加速。

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但說超級電容器之前,我們先說一嘴電容器這個玩意。

科學點的說法:

“ 兩個相互靠近的金屬導體,中間夾一層不導電的絕緣介質,這就構成了電容器。當電容器的兩個極板之間加上電壓時,電容器就會儲存電荷 ”。

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說白了,你可以把電容器看成一個快充快放的 “ 電池 ”,只是這個電池不咋能儲電。

我們以前的那種老式收音機里,就賊多這玩意。比如旁路電容能使穩壓器的輸出變得均勻。

當收音機上的燈一閃一閃時,也就是電流不穩定,電容器就會站出來穩住電流,電流弱的時候電容就會放電,進行一個補足,電流強的時候就安靜獃著充電。

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電容可是個好東西,但儲電量少這個天生缺陷制約了它 “ 大展宏圖 ”。傳統電容器的電容量與導體金屬板大小相關,金屬板越大就能存越多的電子,容電量也就越大。

但金屬板的面積不可能無限做大,為了讓電容器能儲存更多的電,科學家們決定換個思路。

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比如在金屬板兩側加裝集電箱,或者開發出新的電極材料( 碳氣凝膠、碳納米管等等 ),從而創造出這個超級電容器。

超級電容器具備像電池一樣的充放電性能,而且充電速度極快。相同的儲電量,超級電容器充電時間只需 10 秒 – 10 分鐘或更短,鉛酸電池需要 4 – 8 小時,鋰電池則需要 3 – 5 小時。

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而且這玩意,循環壽命長,深度充放電次數可達 50 萬次甚至更高。鉛酸電池和鋰電池的完全充放電次數分別僅有 500 和 1000 次

最要命的是它功率密度還賊高,功率密度就是指輸出功率與體積之比,說白了超級電容器就是個小巨炮。超級電容器能量比可達 10KW/kg,隔壁的鉛酸才 0.02KW/kg

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簡直就是一個,敏捷、攻擊、防禦全部拉滿的琦玉。

但這個 “ 琦玉 ” 有個致命缺點。血很薄,或者說它很不持久。就是瞬時爆發能力強,但你要說談續航,它還是個小弱雞,這也限制了它的大規模使用。

所以,蘭博基尼 CTO 跟 MIT 成立這個項目時就說,電動蘭博基尼的側重點與大多數其他乘用車不同,“ 我寧願快速充電而不是長距離 ”。

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這話也就你蘭博基尼敢說。

那麼是誰把這種遊戲世界里的超級電容器開發設計出來呢?只靠蘭博基尼這個糙漢子是搞不定的。

所以蘭博基尼找到 MIT( 美國麻省理工學院 ),還有來自北京大學的博士竇錦虎( 左二 ),目前也是北京大學材料科學與工程院的特聘研究員。

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在與蘭博基尼的合作過程中,竇錦虎先後發表過兩篇一作論文和一項關鍵專利,他們用苯六硫醇鎳( Ni₃BHT )作為新的電極材料,從零開始打造出 Supercapacitor 超級電容器。

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它們開發的這款應用新型材料的超級電容器,在同等重量下,功率比鋰離子電池高 3 倍左右。而且僅用三年左右的時間,就把這種基礎研究創新材料一步到位裝到車上。

蘭博基尼 + MIT + 北大,buff 疊滿是真的強。。。

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但你說超級電容器這玩意真用到民用車上,可能還得相當長一段時間的考驗。但有一點毋庸置疑,這玩意搞好了說不定能成為能源行業里的又一個技術革新。

而且隨着近幾年鋰離子電池的廣泛使用,它帶來的安全性和環境污染問題也引起大家的擔心,所以幾乎零污染的超級電容器就被寄予厚望能替代鋰電池。

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國家層面也鼓勵科學家對超級電容器開展相關研究,2017 年,科技部還把 “ 基於超級電容器的大容量儲能體系及應用 ”,正式列入國家重點基礎研究發展規劃( 簡稱 “ 973 規劃 ” )。

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上面提到的竇錦虎博士,在 MIT 完成無機化學方面的博士后研究后,也毅然選擇回國加入北京大學,開展 “ 多尺度精準調控的功能性配位聚合物材料 ” 的研究。

總結一句話,超級電容器這玩意,未來可期。

文章最後,想買這輛車的各位估計晚了,那輛蘭博基尼 Sián 賣 2552 萬,全球限量 63 輛。

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不是說大家拿不出這兩千多萬的小錢,只是這車在正式亮相前已經被訂完了,壓根沒給各位機會。

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