續航里程,是消費者重點關注整車指標之一。而電動汽車的續航問題,一直是一個讓人擔憂的問題。續航焦慮,幾乎和電動汽車相伴而生。
電動汽車的續航“頑疾”
提起電動汽車的發展史,其實相比較燃油車,電動車起步更早。1873年英國化學家羅伯特·戴維森終于制造出世界上第一輛可供實用的純電動車,采用一次電池驅動,并且在7年后應用了可充放電的二次電池。而被稱為“汽車之父”的德國工程師卡爾·本茨在1886年才發明了第一輛三輪內燃機汽車。
純電動汽車發展歷程圖
發展到二十世紀二十年代,純電動車發展到黃金期,甚至在1915年,電動車市場占有率一度高出燃油車16%。之后由于石油開采技術和可燃及技術的提升,再加上蓄電池技術停滯,電動車無法滿足長距離行駛的要求,燃油車后來居上,成為更多人的選擇。
直到1990年,通用汽車發布純電動概念轎車,各大汽車廠家才紛紛跟進電動汽車的研發和制造。到21世紀,車用電池,電機和控制系統等技術進步極大的推動了純電動車的市場化,再到現如今提倡節能環保,很多國家紛紛發布燃油車禁售令,電動汽車又一次迎來了發展。
根據 Canalys 公布的最新數據顯示,2023年上半年全球電動汽車銷量增長49%,其中歐洲市場同比增長34%,美國市場同比增長97%。這一強勢增長的電動汽車市場,為汽車產業帶來了巨大市場需求,但不可忽視的是電動汽車的續航難題依舊存在。
特別是電動汽車使用過程中,電動汽車電池不能精確顯示剩余電量,導致有些用戶在使用中產生了里程焦慮。
金剛石量子傳感器:電量檢測精度達1%
電動汽車的剩余行駛里程很難準確預測,目前的電池電流傳感器無法準確預測電量。因為電動汽車的電池電流最高可達數百安培,而平均電流僅為10安左右,而普通傳感器在保持數百安培的動態范圍時,沒有幾十毫安的精度,所以充電狀態必須以大約10%的模糊估計,這使得電池使用效率低下。
東京工業大學研究人員提出了一個解決電動汽車低效的方案。在《科學報告》(Scientific Reports)上發表的研究中,該團隊報告了一種基于金剛石量子傳感器的檢測技術,該技術可以在測量電動汽車大電流時,以1%的精確度估計電池電量。
利用金剛石制成的金剛石量子傳感器應用于新能源汽車,電流測量范圍為±1,000 A,精度為10mA,可以有效降低電動汽車的車載電池容量,并通過減輕重量等來改善功耗,將大大減少交通領域的CO?的排放量,助力全球節能減排綠色發展。
除此以外,金剛石量子傳感器還可應用于生物醫學、物理、材料等領域。11月2日,第七屆碳材料大會金剛石前沿應用論壇將邀請專家團隊,與您相約上海,共同探討金剛石光學器件與量子前沿應用。