材料帝國 第六百八十二章 這不是電池
秦海注意到了張岱渭的表情，不過他只是笑笑，沒有替卡安解釋什麼。賣關子這種事情，是秦海最喜歡做的，他相信在看完整個實驗之後，張岱渭會知道自己錯得有多麼離譜的。
轉眼間，實驗已經進行了5分鐘，到了張岱渭認為電池電量將要耗竭的時候了。但電風扇的轉速卻絲毫沒有放慢，依然強勁地呼嘯著。張岱渭點了點頭，能夠有這樣的功率輸出能力，再加上不遜於普通鎳鎘電池的電量，倒是適合於電動汽車的使用了，難怪秦海專門叫他過來參觀。
6分鐘過去，風扇依然在高速轉動……
7分鐘……
8分鐘……
張岱渭的眼睛有些發直了，不會吧，這個小盒子裡儲存的電量居然如此龐大。照這樣計算，電動汽車的電池箱體積將可以縮減一半，重量也會同比例地減小，這意味著電動汽車可以有更多的空間用於乘坐，這可是電動汽車關鍵的競爭力啊。
電動汽車的缺點之一，就是電池占用的重量太大。如果減少電池的數量，又會使電動汽車的續航里程大打折扣。後世常見的電池汽車一般要達到300公里以上的續航里程，為此需要安裝500公斤以上的電池。雖然電動汽車的發動機、變速箱等比燃油汽車要輕一些，但完全無法抵銷電池的重量。工程師們孜孜以求的，就是提高電池的比能量，也就是每公斤重量所儲存的電量，從而降低汽車中電池的總重量。從這個實驗來看，眼前這塊電池的比能量也是讓人驚奇的。
10分鐘……
11分鐘……
12分17秒！
電池盒上的紅色指示燈突然一下熄滅了，逆變器發出「卡嗒」一聲，切斷了電源供應，電風扇斷了電。扇葉隨著慣性繼續轉動著，逐漸變慢，最後終於停了下來。
張岱渭不等風扇的扇葉停穩，便啪啪啪地鼓起掌來，臉上帶著喜悅的微笑。對卡安說道：「卡安先生。這塊電池非常棒，這是我見過的最優秀的電池！有了這樣的電池，我們的新能源汽車就具有真正的實用性了。」
「張總別急，實驗還沒結束呢。」秦海笑呵呵地打斷了張岱渭的話。
「還沒結束？」張岱渭詫異道，這難道還不夠完美嗎？
一名助手把電池盒與逆變器的連接線斷開，然後另外扯過一根電源線，一頭插在電池盒上。另一頭插在牆上的電源插座上。張岱渭能夠看出來。對方這是在給電池充電，估計是準備充滿之後再做下一組實驗了。
「趁著充電的時候，請卡安先生給我介紹一下這種新型的電池吧。」張岱渭看著卡安，說道。以他的經驗，電池充電的時間是很長的，即使是用所謂的「快充」，最起碼也要半個小時以上，這還是針對這種小電池而言的。如果是汽車上用的那500公斤電池。用六七個小時充滿就算是奇蹟了。
這回輪到卡安聳肩膀了，他搖著頭說道：「還是看完實驗再說吧。我擔心兩分鐘之內無法把事情說清楚。」
「什麼，兩分鐘？」張岱渭一愣。
沒等他反應過來，卡安的助手已經把電池的電源線又拔下來了，總共的充電時間，甚至還不到一分鐘。兩名助手像先前那樣把電池盒重新接回到逆變器上，一按開關，只見電風扇再次呼呼地飛轉起來。
「這這這……」張岱渭只覺得全身的血都在往頭上涌，讓他覺得目眩。他好不容易才控制住了自己的激動，指著那電池盒對秦海問道：「這難道就是你說過的，超級電容嗎！」
「正是如此。」秦海早就料到了張岱渭的表現，可以這樣說，沒有人比張岱渭更知道超級電容的價值，因此在親眼目睹超級電容的出現時，沒有人會比張岱渭更加欣喜若狂。
剛才說電動汽車的缺點之一是電池重量太大，而它的最大缺點，也就是所謂「沒有之一」的那個最大，卻是電動汽車的電池充電時間過長，使得其無法像燃油汽車那樣隨時補充能源。
燃油汽車一次加滿油可以開500到700公里，隨後只要找到一個加油站，幾分鐘時間就可以加滿油箱，繼續前行。而電動汽車一次充滿電之後只能開300公里，隨後就需要花五六個小時才能充滿電。這樣一來，電動汽車就只能用於短途運行，一天開300公里，然後花一個晚上充電。這個局限性對於電動汽車而言是致命的，它極大地限制了電動汽車的市場。對於普通家庭來說，誰會專門買一輛不能跑長途的汽車呢？
電動汽車的儲能裝置有兩種，一種是充電電池，另外一種就是容量遠遠超過普通電容器的超級電容。電容的優點在於充電和放電的速度都非常快，理論上甚至可以達到瞬間充滿和瞬間釋放的程度，當前，前提是外接的電路不會因此而被燒壞。快速充電的特徵可以解決充電速度的難題，而快速放電的特徵則滿足了功率輸出的要求。
張岱渭此時才明白，為什麼剛才卡安敢於信心滿滿地說能夠把功率輸出擴大10倍，如果不考慮逆變器的負載能力以及導線發熱等問題，超級電容的輸出功率提高100倍也是輕而易舉的事情。
幾年前，秦海曾經向張岱渭說起過超級電容的思路，張岱渭對此只抱著半信半疑的態度，而且很快就置之腦後了。原因無它，那就是充電電池已經有足夠的技術儲備，而超級電容卻還處於實驗室驗證的階段。全球搞新能源汽車的廠商都在致力於對現有充電電池的改進，即便有個別廠商提出超級電容汽車的概念，也僅限於一種遠景預期。
誰能想到，秦海居然不聲不響地解決了超級電容的問題，電容器的比能量、功率輸出能力和充電速度都達到了近似完美的程度，這怎能不讓張岱渭瘋狂。
「卡安先生是巴西航空技術學院的專家，在超導和超級電容方面都有傑出的建樹。這次我們材料學院特地聘請卡安先生為超級電容實驗室首席專家，眼前這個電池盒裡，就是卡安先生最新研製出來的石墨烯超級電容器。」秦海向張岱渭介紹道。
超級電容的概念設計由來已久，但研究進展卻十分緩慢，其中一個關鍵的因素就是電極材料的制約。電容的原理，簡單地說就是用某種介質把兩片電極分隔開來，兩片電極上分別存儲著正電荷和負電荷，這樣就達到儲電的效果。要擴大電容的容量，一是要提高電極的單位面積儲電能力，二是要在一個有限的空間裡放進面積更大的電極，為此，就需要找到更好的電極材料。
石墨烯的發現，給超級電容的研究打開了一扇大門。石墨烯是單層原子結構，是世界最薄的材料，所以在確定體積的電容器中，可以容納最大面積的石墨烯電極。同時，石墨烯的平面層片狀結構有利於電解液的浸潤和離子的吸附與脫附，從而能夠提高電容器的儲能密度。在聖保羅，卡安一聽秦海介紹石墨烯的情況，就知道這是一種最為理想的電容電極材料，因此便毫不猶豫地投奔秦海而來了。
這些情況，秦海是不必向張岱渭詳細解釋的，術業有專攻，像石墨烯這樣的專業知識，張岱渭也不一定能夠了解。不過，超級電容器就擺在張岱渭的面前，這項技術對於新能源汽車的研製會帶來何種重大影響，張岱渭是一清二楚的。
「這種電容器，現在能夠達到量產嗎？」張岱渭把那塊裝著超級電容的電池盒拿過來，愛不釋手地翻看著，同時對秦海和卡安問道。
卡安略有些遺憾地說道：「我覺得目前這種電容器還沒有達到我所希望的理想水平，所以不贊成投入量產。不過，秦總認為，現在已經到了量產的時候了。」
秦海笑道：「卡安先生，我絲毫也沒有阻止你對超級電容進行優化，我們都非常期待你能夠拿出更好的超級電容。不過，張總現在已經等不及了，如果我們現在不進行超級電容的量產，明年七月我們就無法看到新能源汽車的樣車。」
「兩件事不衝突。」張岱渭趕緊說道，「我們可以先推出超級電容一代，等卡安先生拿出更好的技術之後，我們再推出二代、三代。造汽車從來沒有直接一步到位的，國外的經驗是每三個月就要推出新的改進車型，電容的更新可以作為重大換型，一年換一代也不過分。」
「我們正在進行超級電容的全面測試，張總也要配合我們進行一些測試。我們大秦集團的超級電容生產線在半年前就已經動工建設了，最遲在兩個月後就可以實現量產。首批生產能力是月產400萬枚。」秦海向張岱渭介紹道。
「一輛車要用到4000枚電容，400萬枚可以滿足1000輛汽車的需要，這樣我們的年產量就是12000輛……目前來看，是足夠了。」張岱渭說道。
「年產12000輛？太少了。」秦海不滿意地說道，「你放心吧，我會馬上啟動第二條生產線的建設，半年之內，把產能擴大10倍以上。」(未完待續。)
