充电10分钟,补充续航320公里!宾州州立大学团队研发速热快充技术

从电动汽车发展起始,“里程焦虑”就一直是困扰其发展的瓶颈,虽然目前在中国新能源汽车市场所售部分纯电动汽车标榜续航里程已超过400公里甚至突破500公里,但在综合使用或长途驾驶中,续航里程依旧很难达标,充电难、充电慢更是限制了新能源汽车驶入“快车道”的速度。

但针对充电慢等难题,最近两年或将被完全破解。近日,美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授带领团队在动力电池快速充电领域取得重大进展,该团队提出一种名为速热快充法的快充技术。据悉,该快充技术成功实现了高比能动力电池的10分钟极速充电,同时使电池拥有超过2500个循环的超长寿命。

这种极速充电技术可在10分钟内,为电动汽车补充超过320公里的续航电量。当下,包括中国在内的世界各国都在积极部署超高功率,例如欧洲曾发布过一款350kw的DC快充设备,但截至目前车用电池还无法承受如此高效率的快充,为此奥迪曾表示,在推出e-tron GT高性能版车型后,才会支持此类快充设备。

的确,当前所有车用锂电池在高功率充电下均无法避免析锂现象的发生,这极大缩短了电池寿命并可能造成安全隐患。据资料显示,目前提升电池快充能力的主流手段是电池材料改性,如提升电解液电导率、增加石墨材料比表面积等,但这些手段效果不佳且以牺牲电池在正常工作条件下的寿命和安全性为代价。

速热快充法或将有效解决这些难题。据王朝阳表示,该快充技术一方面将电池快速预热至60°C后进行充电,温度的升高可以显著加快电池内部的传输过程和反应速率,从而避免析锂。另一方面,电池仅在快速预热和近10分钟极速充电过程中处于60°C高温状态,其它时间都处于常温状态,这可有效抑制高温对电池材料造成的老化。

在实验中,王朝阳团队使用10.5A能源密度在210Wh/kg的软电池报进行测试。结果显示,采用速热快充法的电池在2500个极速充电循环后仍具有92%可用容量,电池热衰减率极低。同时,速热快充法将充电过程中电池的冷却需求减少至1/12,显著降低了对电池热管理系统的要求。

和许多实验室研发的技术不同,速热快充技术基于现有电池开发,均采用工业级量产化电池材料,可迅速实现商业化。

此前这位化学工程教授、材料科学与工程教授就研发出自行加热电池,可在零下42ºC快速充电15分钟。据王朝阳此前介绍,这种电池的独特之处在于它可自行加热并自动转换到充电模式。此外,无需改变已安装好的充电站,控制加热和充电都仅需在电池内部发生,和充电桩无关。这种可以随时随地充电的方式可令汽车制造商在车辆上配备更轻、更安全的小型电池。

车企押注快充技术

在快速充电技术逐步成熟的当下,各大新能源车企也都在探索快充的可能性。九天前,北汽新能源曾公开展示其研发的“超级快充”技术。根据现场展示,一辆北汽新能源EX3使用超充五分钟后,续航里程增加了大约150公里。充电时,EX3充电电流大于260A,充电电压超过600V的大功率充电,充电功率达150kW。

除北汽新能源外,更多海外车企也在研发相对成熟的超级充电系统,例如特斯拉。自2012年特斯拉首次推出快速充电桩至今已有7年历史,在2019上半年,这家电动汽车头部企业正式投入V3超级充电桩。据悉,这套充电系统最高可在250kW的功率下执行充电工作。以Model 3为例,一台V3超级充电桩可在5分钟内为车辆补充约120km的续航电量,相比目前半小时补充 270 公里续航里程的充电效率要成倍提升。同时,特斯拉也拥有一套名为On-Route Battery Warmup电池预加热技术,和速热快充技术原理颇为相似。

不过特斯拉V3超级充电桩数量寥寥无几,也仅针对单一品牌车型。

特斯拉在超充领域走在前端,但保时捷或许比它更为激进。据悉,保时捷为其首款电动汽车Taycan独家研发了800V高压快充技术,充电功率可达450kW。在超充领域,蔚来、小鹏汽车等造车新势力也均有涉足,截止目前前者充电功率约在105kW,后者则可达120kW。

短期普及难度大

不过超级充电虽好,但普及却存在难度。据了解,目前充电桩运营排名前三的企业特来电、星星充电、国家电网推出的充电桩最高充电功率都在120kW(240A/500V)上下,在提高充电电压和电流之后,超级快充所使用的充电接口和现有的快充接口完全不同,普通快充标准将面临不再适应乃至作废的情况。

在目前中国新能源汽车所售车型中,绝大多数纯电动车型都无法使用超级快充技术,只有在设计之初就考虑到需要超级快充的高端车型,才能满足要求享受极速充电。据悉,想要使用超级充电,除了充电桩和接口需达标外,普通车辆要对三电系统的绝缘等级、冷却系统、电压等级进行全面升级,这会给车企和消费者双方带来压力。

在此前发布的《电动汽车大功率充电技术与标准预研主题报告》就有指出:发展大功率充电技术是一项系统工程,需要车企、电池企业、充电设施企业以及电网等各行业共同努力、协调发展。

在全球大力推广大功率充电技术之时,现有电动汽车也并不会被迅速淘汰。以中国为例,我国大功率充电技术的目标是实现10-15分钟充满80%,逐渐实现900kW功率,实现更快速度的能量补充。在未来很长时间内,大功率充电技术将和现有充电技术长期并存,超级快充短期普及难度较大。

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哺育春华待秋实——“北京石墨烯论坛2019”隆重召开

2019-10-28 11:20:22 来源: 中国科技网 作者: 李钊

10月25日,“北京石墨烯论坛2019”在北京稻香湖景酒店隆重召开,来自国内外学术界、企业界、政府的各方代表近500名代表共聚一堂,共襄行业盛会。北京大学校长郝平、北京石墨烯研究院(BGI)院长刘忠范院士、北京市科委副主任许心超、山东省工信厅副厅长王新生、北京市经信局材料产业处处长李野川等出席论坛并致辞。清华大学范守善院士、国家纳米科学中心主任赵宇亮院士、中国科技大学校长包信和院士、中科院沈阳金属所成会明院士、瑞典皇家工程科学院刘建影院士等著名学者参加论坛。北京石墨烯研究院副院长、北京市科委主任助理魏迪博士主持开幕式。

本次论坛上,北京石墨烯研究院与中国石油大学(北京)、苏州大学、长春工业大学、中科院苏州纳米所合作共建的4个协同创新中心,以及BGI与中蓝晨光化工研究设计院有限公司、中国航空制造技术研究院、中国航发北京航空材料研究院共建的3个联合实验室正式成立,刘忠范院长为其进行揭牌;此外,北京石墨烯研究院还与国家石墨烯产品质量监督检验中心、国家知识产权运营公共服务平台、济宁市高新区、利特纳米公司4家单位进行了合作签约,北京石墨烯研究院张锦副院长代表BGI签约。

北京大学郝平校长在致辞中表示,北京大学作为北京石墨烯研究院的发起单位,一直高度重视石墨烯研究院发展建设。他强调,BGI是北京大学积极开展与政府、企业等创新主体跨界融合,探索多方共建新型研发组织模式的成功实践。北京石墨烯研究院的发展和进步是北京大学利用学科资源和科研优势,聚焦石墨烯领域基础研究的成效体现,也是探索新的科技成果转化模式和政产学研紧密相结合的重要成果。北京石墨烯研究院提出的研发代工模式的成功实践对我国其他高科技产业发展也具有很好的借鉴意义。

北京市科委许心超副主任在致辞中表示,北京石墨烯论坛是北京国际学术交流季的重要组成部分,加强石墨烯领域国际交流与合作,推进石墨烯前沿技术和产业深入对接,对于推进技术与产业进步具有重要作用。北京石墨烯研究院在刘忠范院长带领下,一年来在机制模式创新、技术研发、产业对接、对外合作等方面取得了一系列重要进展,相信北京石墨烯研究院会为石墨烯找到“杀手锏”级的应用,为中国石墨烯科技和产业发展树立旗帜。许心超副主任借此机会介绍了北京市最近颁布的《关于新时代深化科技体制改革 加快推进全国科技创新中心建设的若干政策措施》(简称“科创30条”)。

北京市经信局材料产业处李野川处长在在致辞中表示,石墨烯作为当今世界最具颠覆性新材料,不但有望在国民经济和国防建设重要领域发挥关键作用,更有望对传统产业转型升级和新兴产业培育形成重大的创新推动。北京市高度重视石墨烯产业发展,已将石墨烯纳入北京鼓励发展的高精尖产品目录,并正在牵头申报国家石墨烯制造业创新中心,打造国际引领的石墨烯产业技术策源地和高精尖产业承载地。他希望北京石墨烯研究院在国家制造业创新重要过程中继续发挥引擎作用,继续专注于石墨烯原始创新和颠覆性技术创新,努力成为国际领先的石墨烯新材料研发机构,对引领北京乃至全国技术发展做出重大贡献。

山东省工信厅王新生副厅长在致辞中介绍了山东的经济发展状况和材料产业基础,列举了多个山东相关企业在石墨烯领域取得的进步与开发的产品。王新生副厅长同时表示,山东省愿意与北京石墨烯研究院共同合作,整合资源,共同推进研发代工新型合作模式,孵化一批石墨烯高科技企业群。在这次论坛上,山东济宁市与北京石墨烯研究院签约产业化基地项目,是双方合作的良好开端,今后山东将进一步加强同北京石墨烯研究院交流合作,以最大诚意提供一流服务,努力推动更高科技成果转化落地,共同促进我国石墨烯产业高质量发展。

北京石墨烯研究院院长刘忠范院士对与会嘉宾的到来表示热烈欢迎,对社会各界的支持表示衷心感谢,并做了“快速发展中的北京石墨烯研究院”的主旨报告。刘忠范院长在报告中回顾过了过去一年来北京石墨烯研究院在基础硬件建设、人才团队组建、研究工作开展、组织机制建设等方面的工作进展。目前BGI的人员规模已接近200人,6个研发部门、装备研发中心和石墨烯质检中心组建完成,研发代工模式落地取得重要进展,构建了完善的新型研发机构组织架构,理事会和专家委员会开始发挥实质作用,整个研究院已经步入了健康发展的快车道。他重点介绍了石墨烯制造装备、超洁净石墨烯薄膜批量制备、石墨烯LED照明、超级石墨烯玻璃、石墨烯玻璃纤维布、石墨烯薄膜、石墨烯光纤等一系列国际领先的研究成果。刘忠范院士强调,尽管过去一年北京石墨烯研究院取得了快速发展,但全院深知发展石墨烯产业没有捷径可走,必须勇于担当,肩负起时代赋予的重任,做石墨烯产业铺路石与开拓者。

本次论坛设置了科普专题讲座、前沿学术论坛、产业论坛、创新创业大赛和专家对话等板块。前沿学术论坛上,赵宇亮院士、包信和院士、刘建影院士、Adrea Ferrari等知名专家分别围绕纳米材料生物效应及其应用、碳基二维材料的催化应用、石墨烯结构调控与热管理性能研究、石墨烯材料制备及应用等相关研究方向做了精彩的报告。

北京石墨烯论坛是由北京石墨烯研究院于2018年10月25日创办的国际高端石墨烯学术平台。论坛旨在吸引国际石墨烯领域顶尖的专家学者、产业界人士、政府官员、投资人等,开展石墨烯领域国际学术交流与合作,推动石墨烯前沿技术与产业深度融合,服务于北京石墨烯领域原始创新和高精尖产业培育。目前,北京石墨烯论坛已成为全球石墨烯行业交流的重要平台。本次论坛的成功举办,将有力促进我国石墨烯学术、技术及产业化的对接融合,推动我国石墨烯产业更加健康快速发展。

#第三届全球程序员节# 【AI技术助力西安“迭代”新模式第三届全球程序员节大咖访谈实录】

本届全球程序员节将举办开幕式暨“数字互联 码动未来”主论坛、“一带一路”国际合作暨5G技术圆桌峰会、全球“互联网+”数字经济创新论坛等16场活动。发布《数字经济三年行动计划》、《“一带一路”5G产业西安宣传》,签约落地一批重点项目,打造全球软件IT人才多层次交流平台,技术创新平台,丝路合作平台。
在大会召开前夕,全球程序员节联合软件新城区内企业,共同推出大咖视角看全球程序员节,今天有幸采访到科大讯飞陕西区总经理付明磊、招商局蛇口工业区控股公司陕西航微置业有限公司三家重点企业,看看他们是如何看待今年的全球程序员节的?

采访嘉宾:科大讯飞陕西区负责人付明磊

1、您对于西安举办第三届全球程序员节有什么看法?
全球程序员节是程序员群体的顶级盛会,汇聚了世界顶尖软件企业、科研机构和创投机构行业人员,为全球软件IT人才搭建多层次交流平台。作为人工智能与软件企业,科大讯飞很荣幸参与其中,一方面,能与顶级软件企业、机构、专家共襄盛举,实现技术发展交流对话、思维碰撞;另一方面,全球程序员节在“一带一路”的核心城市西安召开,进一步促进云上“数字丝路”大通道的快速构建,推动科大讯飞在大西北与“一带一路”业务布局的落地,努力将西安打造成为人工智能应用示范城市,在教育、医疗、政法、智慧城市建设等领域成为行业标杆。

2、您如何看待中国的程序员群体?

在2018年的时候,据IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)统计,全球约有1850万名程序员,中国占10%。随着近年全国互联网创业热潮的兴起,“互联网+”、“云计算”以及“智能硬件”等领域发展迅速,市场对程序员的需求更为旺盛。北上广是中国经济和科技最为发达的地区,也是程序员的主要聚集地。而且程序员年龄趋于年轻化,超过一半的程序员年龄在23-30岁之间,他们为我国数字经济与GDP做出了巨大贡献。
科大讯飞目前有80%的人员从事研发工作,是一个庞大的程序员群体,他们的研发成果构成了讯飞核心研发平台与讯飞发展的根基,从根基上输出营养的主干,形成技术中心 、硬件中心、智能支撑、营销支撑,主干汲取营养供给枝叶果实,也就是讯飞的各领域业务,根基、主干、枝叶、果实共同构成了讯飞生命树。

3、贵公司对于未来数字经济业务发展,是怎么规划部署的?

西安发展硬科技、支持人工智能的产业发展,给了我们巨大信心。未来将共同努力把西安打造成为人工智能应用示范城市,在教育、医疗、政法、智慧城市建设等领域成为行业标杆。具体将按照“3+4+X”的方式,全面开展在人工智能科研、创新、创业、行业应用等领域的深入广泛合作。“3”指科大讯飞将在西安当地设立研究机构、创新创业平台和科大讯飞西安公司三个实体,全面开展在人工智能科研、创新、创业等领域的深入广泛合作;“4”指科大讯飞助力西安在教育、医疗、政法、智慧城市建设等四大领域的人工智能产业应用落地,打造西安人工智能示范区;“X”指依托科大讯飞国际领先的人工智能技术和丰富的行业经验,结合西安当地的产业生态,持续拓展在汽车、机器人、旅游、人才培养等各个方向的全面合作,包括翻译机的使用,可助力西安打造国际旅游名城,一起探索“人工智能+区域创新应用”新模式。未来,我们也希望把西安布局成为我们人才的核心基地,把人工智能最新技术在西安率先试点应用,将西安作为科大讯飞未来发展的战略支点。

采访嘉宾:招商局蛇口工业区控股股份有限公司西安分公司总经理 何军利

1、在您看来,第三届全球程序员节有哪些特色和亮点?

据我所知,第三届全球程序员节邀请了很多行业大咖,比如知名主持人杨澜,2013年诺贝尔化学奖得者亚利耶·瓦谢尔,2002年图灵奖获得者阿迪·萨莫尔,中国工程院院士、欧亚科学院院士、中国人工智能学会理事长李德毅院士、倪光南院士、张军院士等一批专家学者。第三届全球程序员节为期两天,主要环节包含1个开幕式暨主论坛、1个圆桌论坛、1场项目集中签约仪式、7场平行分论坛、1场嘉年华、1场软件及信息服务成果发布暨交易博览会、1场软件人才招聘会和1场企业开放日活动等,活动精彩纷呈,值得期待!

2、招商蛇口对西安“一带一路”建设,做了哪些动作?

招商局,是世界注视中国的焦点,蕴藏着引领中国发展,聚焦世界的巨大能量。在国家深入践行“一带一路”战略的今天,招商局始终秉持“与祖国共命运,同时代共发展”的企业价值观,成为国家“一带一路”的重要参与者和推动者。西安这座千年文明古城,在新时代全面建设国家中心城市、国际化大都市的发展进程中,用拼搏之姿跑出了加速度,更用大气包容、文明开放的态度塑造出充满正能量的城市精神。这与百年招商“开拓进取、自强不息”的企业精神一脉相承,招商局将与西安的国际化理想一起向前,与“一带一路”关键城市——西安,达成多项战略合作关系。

采访嘉宾:陕西航微置业有限公司

1、您对本次程序员节的年度主题“数字互联 码动未来”怎样理解?

当今社会数字化需求呈爆发式增长,生活数据化、思想代码化、软件消费化的趋势日益加强。程序员作为数字世界的构建者,致力于用数字改变生活,推动时代的变革和发展, 我们的生活离不开程序员。然而,全社会对程序员这个群体的了解和认识都还很不够,对他们所作的开创性工作也了解不多。全球程序员节就是要聚焦程序员群体,通过程序员竞赛、程序员嘉年华、表彰功勋程序员等多种活动,挖掘程序员身上的故事,彰显和表彰程序员群体创新进取、百折不挠、砥砺前行的精神,使全社会对程序员群体给予更多的认可、关爱和肯定,给予他们展示的舞台和更好的发展空间。

2、贵公司在软件新城的布局,看中的是软件新城哪方面的优势?

首先,软件新城地处西安城市产业、区位、交通的“黄金三角”,地理位置优越,交通便捷;其次,周边华为、微软、阿里巴巴、腾讯、三星等世界500强企业、中国软件百强企业超过2000家,精英人群对高端公寓产品的需求旺盛;最后,软件新城周边配套正在逐渐完善中,而云水壹号项目拥有产业、商业、商务等诸多价值属性叠加,在西安并不多见,无疑是软件新城优质公寓项目首选。

“全球程序员节”作为首个聚焦程序员的全球性大会,不仅是对软件产业未来发展的深度思考,更是对新形势下创新成果落地路径和方法的探索,将助力西安打造中国“软件名城”和“硬科技之都”。西安将把握历史机遇,坚持以信息化培育新动能,奋力向全球数字技术“第一方阵”迈进。


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