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2022-02-16 点击量：303次
虽然思域秒天秒地秒空气，但是它的价值还是比不上奔驰宝马。其实不仅车有价值，能量类型也有价值差异。就拿内燃机和电机打个比方：在VVT、直喷和涡轮等技术广泛应用的今天，用汽油燃烧出现的低质热能转换成曲轴的高质机械能的最高效率在35%左右；而假如是将价值更高的电能在电机中转化为机械能，其转化效率明显高很多。这也是为何电动汽车在未来能淘汰燃油车的原因之一。
然而汽油蕴含的能量比目前的化学电池高得多。仅仅是14克的碳原子与32克的氧原子结合，就能爆发出1598kJ的能量，可是锂离子电池的重量要接近1公斤才能压榨出相同的能量。很显然，这是电池技术限制了电动汽车的发展。不过我们可以稍微转变一下思路，从一些细节中获得灵感，或许能为电动汽车的发展找到出路。
无曲轴发动机-增程式混合动力
小时候我们都听过一箭易折，十箭难断的故事，而目前大部分电动汽车的动力锂电池都是由一颗颗小小的18650电池串联起来的，那么为何活塞式发动机的动力就不能串联起来呢？
去年六月份，丰田申请了一项发动机专利，名为FreePistonEngineLinearGenerator（自由活塞引擎线性发电机，下简称FPEG发动机）。之所以叫自由活塞发动机，是因为这台发动机抛弃了曲轴机构而变得非常自由，不仅大幅减少了传统发动机与发电机之间的传动损失，而且无须其它机械装置也能让它平顺运转。
据悉，一个长60厘米、直径20厘米的FPEG发动机可以出现15匹马力，在持续使用下能够达到42%的热功效（普锐斯的稳定热效率都不到40%）。通过调整发动机气压弹簧室的压力和喷油量，工程师可以自由地控制发动机的压缩比、排量、以及热循环模式（阿特金森循环、奥拓循环、均质压燃），甚至能够根据不同类型的燃料来调整相应的参数。
由于这是一个独立工作的小型发电装置，所以FPEG发动机可以像电池相同串联起来，出现充沛的动力。
涡轴发动机-增程式混合动力
二战之后，活塞式特种发动机的功率重量比已经接近极限，而涡轴发动机的出现及完善使这个参数得到倍数提高，且现在还有进一步提高的可能，所以现在除了教练机之外，已经没多少直升机使用活塞发动机了。有着小身材大味道的涡轴发动机，为何不用在汽车上呢？
2016年的日内瓦车展上，有着特种背景的至玥腾风推出了一款概念超跑泰格鲁斯腾风。直接驱动这辆车的是6颗电机，共输出1044Ps的最大马力，电池容量为20kw。不过这都不是重点，重点是它是一辆增程式超跑，充电能源来自一台36kw的涡轴发动机。凭借着这套混动系统，泰格鲁斯滕风在空电时的百公里油耗仅为4.8L。这意味着从燃油燃烧的能量到轮上消耗的能量，其转化效率超过了37%。
假如算上了热效率和传动效率，大概只有勒芒赛车可以做到旗鼓相当。并且涡轴发动机与刚才提到的FPEG发动机相同，可以使用各种类型的燃料。这或许也是未来新能源汽车的一个发展方向。
飞轮电池
说起飞轮，大家应该都不陌生，它将活塞的动能储存起来，帮助曲柄连杆机构闯过死点。作为一种古老的储能元件，理论上它可以存储无限的动能。威廉姆斯车队曾在旗下的F1赛车上开发了一套飞轮KERS系统，几经辗转后，被运用在保时捷997GT3-RHybrid和奥迪R18e-tronquattro上，而后者也成为了勒芒史上首辆混合动力冠军赛车。
当然，赛车上使用的飞轮电池不计成本，在超导磁悬浮技术和真空的加持下，每天的能量衰减只有2%。而在民用领域，这一数字可达到25%。尽管损耗很大，但飞轮电池在民用市场仍有用武之地。
飞轮电池的能量密度在100-200Wh/kg左右，与目前的锂离子电池能量密度相当。不过它在充电时不受化学反应速率的限制，因此其充电速度远快于目前的化学电池。而另一方面，飞轮电池的电量可以在行驶时存储在电损较少的锂离子电池中，以减少能量损耗。不过由于高速旋转的飞轮会出现陀螺效应，因此飞轮电池只能水平放置，这也在一定程度上限制了飞轮的尺寸。
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钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建，并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心，研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向，以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针，力求满足用户独特的需要，从而为用户创造独特的价值。
