2014年6月15日 星期日

● T客邦0613 ~ PingWest中文網 : Tesla 公開電動汽車技術專利,Elon Musk:我們的對手是燃油汽車

http://www.techbang.com/posts/14057-the-future-of-electric-vehicles-inductive-charging-lithium-air-battery-is-super-capacitor

PingWest中文網 發表於 2014年6月13日 17:01

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6月12日,Tesla公司C​​EO Elon Musk 在公司官網上發表了一篇題為「我們所有的專利屬於你」(All Our Patent Are Belong To You)的文章,其中提到將開放所有的專利技術,以促進電動汽車的行業發展。 

Elon Musk說:「任何人都可以出於善意的目的使用Tesla的技術,我們將決定不再發起任何專利侵權訴訟。我們相信開放專利只會增強,而不是削弱Tesla的地位。Tesla的真正對手並不是電動汽車同行,而是傳統的燃油汽車,我們希望藉此舉來推動整個電動汽車的行業發展。」


這的確符合Elon Musk一貫的風格,他的「Hyperloop」公共交通運輸計劃從一開始就是公開的,其SpaceX公司甚至都不會申請專利。而在Tesla琳瑯滿目的專利技術中,最令行業動心的就是他的快速充電技術。不過,為什麼Elon Musk要選擇在現在開放它?

Tesla這麼做有很多原因,但其中最大的誘因是「連接標準」一日不建立,Musk與Tesla都是與傳統汽車競爭時的單兵作戰者。目前,汽車製造商們就充電站連接標準已經分成了兩派:一派是包括日產汽車和其他日本公司在內,所支持的CHAdeMO連接標準;另一派如福特、通用汽車、大眾和許多歐洲品牌,支持的SAE J1772國際標準。這兩派在連接插頭、兼容電壓等方面都存在差異,其後果可想而知——目前兩種標準的汽車並不能混用充電站。

而Tesla的超級充電站一直游離在這兩個陣營之外,有一套自己的連接標準,之前各方井水不犯河水,但如今Tesla充電技術一旦開放,將無可避免地帶來一些變局:

首先,從Elon Musk的表態來看,Tesla只是有意讓第三方也能使用自家技術,但並沒有與第三方合作進行技術融合的意向,這意味著,Tesla的的充電技術既不會和 CHAdeMO連接標準共同,也不會和SAE J1772標準站在同一陣營——它的加入,只會讓目前焦灼的連接標準之爭更加白熱化。

其次,Tesla目前的充電技術只應用在橫貫美國東西海岸的91個超級充電站上,而相比之下,使用CHAdeMO連接標準的快速充電站 接近600座,這樣的數量差距讓Tesla在短時間內,肯定無法成為汽車充電標準的「領頭者」,Tesla還需要時日來聯合其他廠商爭奪話語權。

除此之外,第三方一旦使用Tesla的充電技術,就意味著將會免費為Tesla車主提供充電服務,並且自行負擔充電站的維護成本。相較於Tesla受到政策的傾斜照顧——Tesla超級充電站用地大都由政府劃撥,免租金,有多少第三方願意加入,也要打上一個問號。

所以,即使Tesla的充電技術是最好的,這件事情已經被大多數人所接受,但想僅憑藉開放充電技術就來統一電動汽車的充電標準,讓其生態能連接起來與傳統燃油汽車競爭也並非易事。我們當然希望看到,Tesla技術的開放,將會聯合第三方廠商,一勞永逸的徹底解決電動汽車充電技術的標準化問題。但更有可能的是,Tesla的攪局,讓汽車充電行業標準的統一道路,越走越遠。
 
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電動汽車的未來:感應充電、鋰空氣電池還是超級電容器?

電動汽車的未來的充電方式,可能有「感應充電」、「鋰空氣電池」、「超級電容器」或是「道路充電」,但這些充電方 式可能都不是電動汽車普及的關鍵因素。電動汽車市場急需建立統一的底層標準,因為各廠商紛紛搭建封閉系統的結果可能會讓整個行業雜亂無章,最終也會讓消費 者無所適從。


Tesla 稱 得上電動汽車業的明星級公司,其吸引目光的秘訣之一就是不斷探索和改進汽車電池技術。該公司的電動車使用超級充電站充電 30 分鐘可行駛 150 英里(約241公里),而普通充電方式獲得同樣里程電力則需要耗費數小時。今年 6 月 Tesla 還推出了換電系統, 從另一個角度來改善用戶體驗。



▲換電系統約90秒可以更換電池

人們不禁要問,下一代電動汽車的充電方式是怎樣的呢?新興技術諮詢公司 Enderle Group 的總裁 Rob Enderle 給出了自己的看法

感應充電:
汽車和充電裝置無需通過物理連接。 Nissan 和Infiniti成為首批提供該充電功能的汽車廠商。高通也擁有自己的感應充電技術 Halo,可用於停車場和州際公路。然而整個電動汽車行業早已受到技術標準不一致的困擾,這意味著用戶必須尋找與車配套的充電設備進行充電。

鋰空氣電池:
IBM 等公司正在研發鋰空氣電池,該電池能達到油箱的能量密度。如果電池擁有與油箱同樣的能量容量,且體積大小相同,則可能讓 Tesla S 的單次里程達到之前的 4 倍。此外,當充電設備普及時,工程師可能會使用更小的電池,以便降低電動汽車的價格和重量。這或許會掀起電動汽車業真正的革命。

超級電容器(Supercapacitors and ultracapacitors):
事實上超級電容器已經應用於商用車輛之中。電容器能夠充、放電數千次,使用壽命近乎無限長,且其充電速度快於鋰離子電池。在某種程度上,電容器和普 通的電池就像是快閃記憶體和磁性硬碟。不過電容器仍處於轉變初期,其價格非常高昂,使用一段時間後可能無法充電,且能量密度比電池還低。電容器或許不會在 在近期內解決電動汽車的能源問題。目前電容器已在混合動力裝置中使用。

除了 Rob Enderle 的猜想之外,老牌汽車廠商Volvo正在做的事情也很有意思。該公司和瑞典電力公司 Alstom、瑞典能源局正在共同合作測試利用公路幫電動汽車充電,通過將兩個電源線鋪設在公路上,電動車經過時便可獲得電力供應。這項技術的核心在於汽車得搭載集電器,集電器與公路上的電纜連線,利用直流電充電。汽車不必走在電纜的中央,但必須時速大於 60 公里。

 
「道路充電」最大的優勢在於用戶可以邊開車邊充電,持續補充電力,而無需中斷駕駛。這將給使用者帶來極大的便利。但這種方式的前期基礎設施鋪設成本高昂,短期內難以普及。
無論是感應充電、鋰空氣電池還是Volvo的道路充電,這些都可能不是電動汽車普及的關鍵因素。電動汽車市場急需建立統一的底層標準,而廠商各自為戰、紛紛搭建封閉王國的結果可能會讓整個行業雜亂無章,最終也會讓消費者無所適從。

Tesla 已經朝平台化邁出了腳步,試圖推動底層標準的統一。豐田旗下的 RAV4 EV 就是基於 Tesla 電能技術。此外,賓士也將于明年推出基於 Tesla 電能系統的 B 級車。



延伸閱讀:
Volvo 的道路無線充電:只要時速大於60公里就能邊開邊充

標籤:汽車, 網路話題, 新聞, 生活, 電動汽車, 感應充電, 鋰空氣電池, 超級電容器, tesla

● GIGAZINE ~ 2014年から納車開始のTESLA「モデル S」は高級感あふれる正統派EVセダン


http://gigazine.net/news/20131121-tesla-model-s-tms2013/


アメリカの電気自動車(EV)専業メーカーのテスラモーターズが2014年春頃に日本でも納車を開始する予定のプレミアムEVセダンであるモデルSが展示されています。ブース内には骨格部分も展示されており、仕組みの一部を目にすることができるようになっていました。

伸びやかなラインとボリューム感あふれるボディは、プレミアムセダンのお手本のようなデザイン。

ブース内のすぐ横にはシャシー部分と駆動系の展示モデルも置かれてあります。

車体中央はほぼフラットになっており、この部分いっぱいにリチウムイオンバッテリーが搭載されています。

足回りは空気圧を利用したエアサスペンションとなっており、タッチ一つで車高の調節が可能です(後述)。

後輪のさらに後ろ、ボディ最後端あたりに「RRレイアウト」で配置されたEVモーターと回生ブレーキ用の発電機。

前輪サスペンションまわり。プレミアムセダンらしく、マルチリンク式のサスペンションになっています。サスペンションアームはプレスではなく鋳造品の模様。

前輪のさらに前に配置されたラジエーター。左右に一基ずつ搭載されています。このラジエーターは、エアコンとリチウムイオンバッテリーの放熱のためだそうです。

ヤマハのコンセプトカー「MOTIV」のデザイナーであるゴードン・マーレー氏(左端)も気になっているようで、ブースを訪れていました。

手を近づけると、ドアからハンドルが飛び出してきます。このあたりもプレミアム級の演出。

ドアを開けるとまず目に飛び込んでくるのは、センターコンソールに据え付けられた巨大ディスプレイ。

非常に特徴的なインパネまわり

17インチサイズの液晶パネルを搭載しており、車体のコントロールはすべてこのタッチ式パネルで操作できるようになっています。

メーターまわりもすべて液晶ディスプレイ

テスラのアジア太平洋地域担当ディレクターのケビン・ユー氏が車高調整システムを紹介してくれました。こうやって画面をポチポチと操作すると……

このように車高が変化しました。

リヤはハッチバックになっており、広大なトランクスペースと、オプションで追加可能な5点シートベルト付きのチャイルドシートが配置されています。

従来のエンジンルームはトランクスペースになっています

こちらは家庭用充電設備。右の通常チャージャーと急速チャージャーが用意されています。これ以外にも、TESLAでは国内に無料の充電設備を順次設置していくそうで、オーナーは無料で使用することができるようになります。

こちらは日本国内に設置されている充電ステーションで使用するアダプター。全国で5000か所以上に設置されている充電ステーションを使うこともできます。

TESLAではこの「モデルS」の試乗イベントを随時行っているとのこと。興味のある人はウェブサイトをチェックしてみてください。

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2013年11月21日 01時00分53秒 in 乗り物,   取材, Posted by logx_tm

● GIGAZINE0614 ~ 水と空気で走れる電気自動車が2017年頃にルノー・日産から実用化の見通し

http://gigazine.net/news/20140614-phinergy-alcoa-electric-car/


トヨタ・プリウスに代表されるハイブリッドカーが街中にあふれ、さらにニッサン・LEAFのように100%電気の力で走行するEV(フルEV)の姿を見かけることも多くなってきましたが、今度は水と空気を燃料にして走行する「空気アルミニウム電池自動車」の開発が進められています。2017年にはルノー・日産アライアンスに よって実用化される予定であることも明らかになってきたこの技術は、従来のガソリンの替わりに普通の水をタンクに給水し、アルミニウムと反応する際に生じ る電力をエネルギーとして利用するというもので、理論上は1600kmという距離をノンストップで走り続けることが可能とされています。

Renault-Nissan To Use Phinergy’s Aluminum-Air Battery - HybridCars.com http://www.hybridcars.com/renault-nissan-to-use-phinergys-aluminum-air-battery/
An Electric Car That Can Travel 1,600 Kilometers Unveiled By Alcoa And... http://www.autogo.ca/en/news/technology-and-accessories/an-electric-car-that-can-travel-1-600-kilometers-unveiled-by-alcoa-and-phinergy
水と空気で走る究極のエコカーともいえる車両を開発したのは、イスラエルに拠点を置くPhinergy(フィナジー)社と、世界でも有数のアルミニウムおよび関連製品メーカー「Alcoa(アルコア)」のカナダ法人であるAlcoa Canadaの開発チーム。両者が開発した空気アルミニウム電池を搭載した車両はすでに走行実験を済ませており、F1カナダGPが開催されているカナダ・ケベックのジル・ヴィルヌーヴ・サーキットでのデモ走行も実施されています。

そのデモ走行の様子が以下のムービーに収められています。

Alcoa-Phinergy electric car demonstration at Circuit Gilles-Villeneuve - YouTube

走行デモに用いられたテスト車両。ベースとなっているのは、トヨタとPSA・プジョーシトロエンによる合弁企業が開発し、シトロエンが販売していたシトロエン・C1とみられます。左側のドアには、Phinergy社の赤いロゴがデザインされています。

反対側にはAlcoa社のロゴが見えていました。

トランク部分には、どーんと空気アルミニウム電池のシステムが搭載されています。

黒い姿を見せているのがシステムのメインとなる電池モジュール。正確なサイズや重量などは公開されていませんが、25枚のユニットをつなげたモジュールが上下に2台配置されており、合計で50枚のユニットから構成されています。

緑あふれるジル・ヴィルヌーヴ・サーキットの本コースに入りました。

順調に走行する車両。

さすがにレーシングスピードでの走行というわけには行かなかったようですが、4名の乗員を乗せて順調にコースを周回する様子。

2017年の実用化に向け、高いレベルまで技術開発が進められています。

Phinergy社が開発して実用化目前に達している「空気アルミニウム電池自動車」のシステムについて、以下のムービーで解説されています。

Phinergy drives car by metal, air, and water - YouTube

空気アルミニウム電池とは、空気中の酸素をアルミニウムで反応させることによって電力を発生させる電池。その仕組みは古くから知られていたものでしたが、実用化にはさまざまなハードルが立ちはだかっていました。
電池の内部では薄いアルミの板が負極の電極(Metal Anode)として持ちいられており、これに電解液(Electrolyte)となる水と、正極としての空気の層(Air Cathode)が配置されるいう構造になっています。通常の電池では正極にも金属を用いる必要があるのですが、今回はこれを空気に置き換える技術が開発 されたことで大幅な軽量化が可能になり、高い重量エネルギー密度を実現して長い航続距離を得ることになった、というわけです。

PhinergyのCEOであるAviv Tzidon氏は、この技術がもたらすのは「非常に高いエネルギー密度」であり……

二酸化炭素を一切排出しない『ゼロCO2エミッション性』

環境に負荷を与えないことなどによるサスティナビリティ(継続可能性)

そしてほぼ100%のリサイクル性を挙げています。

用いられるアルミの電極は、Alcoa社のような企業が提供するアルミナ(酸化アルミニウム)から製造されます。電池の中で化学反応を起こしたアルミ電極は水酸化アルミニウムへ と変化してしまい。以降はもう電極として利用することはできなくなります。そのため、Phinergyではアルミ板を交換可能なカートリッジ式とし、寿命 を迎えたアルミ板を取り外して再利用するというリサイクルシステムを作り上げています。取り外されたアルミ板は再処理が施され、新たなアルミ素材(アルミ ナ)として再利用される、という仕組みになっています。

この車両に実際に試乗したBloombergの記者によるレポートがこちらのムービー。

Phinergy 1000 Mile Aluminum Air Battery On The Road In 2017 - YouTube

手に持っているのが、実際に使われているアルミ電極です。

ムービーを見るとわかりますが、少し派手なのを差し引くと普通の乗用車のように走行するデモ車両。

運転の様子も、特に変わった点はありません。

そしてたまに必要になるのが、電池用の水の給水。

ガソリン車と同じように、給水タンクにホースを差し込んで水を流し入れます。

実際に給水されている水を飲んでみる2人。このように、まったく害のない普通の水が使われるのも特徴の1つとなっています。Alcoa社によると、化学変化を起こし続けるために必要な給水は通常で1か月から2か月に一度でOKとのこと。

なお、この技術は自動車向けの用途に限らず、さまざまな方面での活用が可能とのこと。停電時のバックアップ電源や、災害時に電源を確保するための予備電源としての活用も可能とされています。

これらのムービーを見てもわかるように、空気アルミニウム電池自動車の技術はかなり実用化に近いところにまで達しているようです。実際にアルミ板をリサイ クルする際には大きな電力が必要になるため、トータルで考えた二酸化炭素排出量やコストがどうなっているのか、注意深く見つめることも重要ではあります が、空想の世界でしか存在しなかった「空気と水で走るクルマ」がいよいよ実現するという瞬間が近づいてきているのは確実なようです。

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2014年06月14日 18時00分49秒 in ハードウェア,   サイエンス,   ムービー,   乗り物, Posted by logx_tm