【全球車子網(wǎng) 技藝頻道】映入2021，延續(xù)三臺1000km續(xù)航電動車（的PPT）迎接了海量的吃瓜群眾，筆者不禁細想，為什么續(xù)航如許要緊呢？

　　今日咱們不有限于電動車這種小話題，筆者想從“能源體系”的進化史方位來審視一下，續(xù)航關于咱們制造生活而言，究竟有甚么要緊的意義。

　　在遠古時刻，文明還未誕生的時代，唯有真的活不下來，否則大家并未太多搬動的要求，打打兔子摘摘果子就挺好。“活在舒適圈的人類”從非洲走到中東，走到白令海峽，再從北美走到南美，花了6萬年有余，平均一年也就搬動一千米。

　　到了農(nóng)業(yè)革命以后，人類馴服了大批作物（也有學者以為是作物馴服了人類，例如尤瓦爾·赫拉利），就發(fā)生了相對低緯度的農(nóng)耕文明。相對高緯度的同志們還不是不愿耕田，但降水不足、天太冷的中高緯度牧場，也種不出甚么鬼玩意來。

　　是以全球上就發(fā)生了兩大類別的文明：農(nóng)耕文明精通種地，單位面積產(chǎn)量高，但搬動性不強；游牧文明精通放羊放牛，單位面積產(chǎn)量很矮，但這幫草原游擊隊搬動能力極強，時不時沖進農(nóng)耕文明的地盤打家劫舍強搶民女。

　　這兩種文明幾千年來打得有來有回，混得好一絲的游牧文明能從白令海西岸一直干到多瑙河沿岸，例如以前不可一世的可汗們；混得不沒有問題游牧文明被武德充足的農(nóng)民伯伯自衛(wèi)反擊丟了地盤丟了國度的也數(shù)不勝數(shù)，漢朝就打通了河西走廊將中原文明流傳到了西域。

　　農(nóng)耕文明靠的是人工，游牧文明靠的是畜力，后者的續(xù)航能力比前者強多了，是以咱們此刻把“男人當牲口使”這句話了解為對基層勞動者續(xù)航能力的贊美。

　　短期來看，農(nóng)耕文明基本打只是游牧文明，是以咱們才有了萬里長城；長久來看，農(nóng)耕文明制造力水準比游牧文明高切實太多了，是以游牧民族在征服農(nóng)耕民族以后常常被同化掉……你中有咱咱中有你，你吃咱的麥，咱騎你的馬，和諧全家人。

　　扯了那么多，回到今日專題：續(xù)航為什么如許要緊？

　　對畜力的廣大使用，大大提高了游牧民族的作戰(zhàn)效能，也造成了兩大文明之中的隔閡。從宏觀方位來看，畜力的長續(xù)航規(guī)定了古代全球版圖的根本格局。

　　畜力自然非是獨一打算要素，人工在陸地上干只是畜力，但在海洋上而是霸主。

　　此刻網(wǎng)上對“三十年陸軍、五十年空軍、一百年海軍”有太多的誤解，總感覺現(xiàn)代海軍的構(gòu)建比陸空軍難太多。實質(zhì)上“百年海軍”是風帆時期的概念，當時候無全鋼艦體，都靠20多米的大木頭，而制造這點能造大型戰(zhàn)艦的巨型木頭，從種樹最初算，你不得花個大半個世紀呀？

　　造巨艦用的橡樹但是國度軍實是力的象征，是以此刻AP皇家橡樹加價那么多仍是情有可原的啦。（狗頭表情）

　　好了，木頭備好以后就可以造船了，一條優(yōu)秀的古代戰(zhàn)艦必需是混合能源的，風向和風速適合的時刻就用風帆，逆風的時刻就用人工，順風提速沖撞的時刻就用混合能源。

　　船上的食物被槳手吃掉吸收成為生物能，繼而成為戰(zhàn)艦的機械能，匹配風能行成續(xù)航數(shù)千千米的混合能源（船上食物吃光了就得進港補給，是以還不算沒有限續(xù)航），羅馬帝國當然就收下了全個地中海沿岸的地，同理阿拉伯文明統(tǒng)治伊比利亞半島半個世紀也是靠的水運，否則怎樣跨過全個基督全球的歐洲去到西南歐。

　　要是不曉得得用水運，那末陸上行軍的損失將十分大，一來陸路的里程遠了，二來人牛馬負重前行耗能極多，三來每天要停下去做飯和睡覺，四來附近隨時都有敵軍出去滅掉你。十字軍東征，玩了9次只成了1次，便是這幫基督徒喜愛走路不喜愛劃槳形成的（私人狹隘看法）。

　　曉得了水運的好處，大家就在港口都市做起了各式世界貿(mào)易，有碼頭的城鎮(zhèn)，物料和商品的價值總是比內(nèi)陸的有優(yōu)勢，大批大批的世界貿(mào)易都市崛起，能在水上跑幾個月的船只聯(lián)系了東西方文明。

　　在首次產(chǎn)業(yè)革命此前，人能掌控的能源體系十分局限，僅限于人本人的雙腿雙臂、被人剝削的牲口、風/洋流等當然界的流體，玩火玩了一百多萬年，硬是沒學會把熱能轉(zhuǎn)化成機械能，是以古代第一長續(xù)航的能源體系只能是混動的槳帆船。

　　但風帆時期的續(xù)航能力還真算寒酸，鄭和七次下西洋揚我們國家威，最遠去到非洲東海岸和紅海沿岸。沒過多久，1453君士坦丁堡陷落，奧斯曼帝國堵住了東西方貿(mào)易渠道，數(shù)學不沒有問題哥倫布往西航行去找印度結(jié)果尋到了美洲，“旗艦”圣瑪利亞號竟然唯有130噸排水量，能跨越全個大西洋還真的有賴圣母保佑了……

　　各位讀者有無發(fā)覺，軍事和貿(mào)易是長續(xù)航的第一大受益者，由于農(nóng)耕社會的平凡民眾基本無“環(huán)游全球”的理想，還不會寫辭職信“全球那末大咱想去瞧瞧”燒給土地公公接下來去尋覓詩和遠方。

　　大英帝國國運太好，打敗西班牙沒有敵艦隊以后，18世紀中葉產(chǎn)業(yè)革命帶來了化石能源內(nèi)能與機械能之中的轉(zhuǎn)換，只能依托生物能和看天吃飯的時期往日了，英國人依托不知疲倦的蒸汽機一躍成為全世界獨一的超等大國，最發(fā)達時代具有全世界1/4的土地，當今全球上唯有22個國度沒被英國打過……

　　在此時期，最標記性的一場戰(zhàn)爭是克里米亞戰(zhàn)爭，有些媒體將其稱為“第零次全球大戰(zhàn)”，原因是首次在戰(zhàn)場上顯露蒸汽戰(zhàn)艦、蒸汽機車、新式線膛步槍、電報、野戰(zhàn)醫(yī)院、戰(zhàn)地記者。

《塞瓦斯托波爾圍城戰(zhàn)》弗朗茨·魯鮑德1904后作

　　古代戰(zhàn)爭不要帶那末多東西上路，馬餓了就吃草補充續(xù)航，人累了就睡覺補充續(xù)航，但蒸汽機是不用休息的，這是第一場用產(chǎn)業(yè)對戰(zhàn)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)爭，農(nóng)耕文明和游牧文明的對決已成往日時。

　　現(xiàn)代戰(zhàn)爭須要數(shù)以千噸計的重配備，蒸汽機車無士兵和馬匹的脾氣，盡管熱效能唯有7%左右，但可行自帶好多車皮的燃煤，到站加煤以后續(xù)航又激增，風雨沒有阻，日夜兼程，因而整一場克什米爾戰(zhàn)爭便是看著蒸汽機車的時候表來打的，這一條條鐵路打算了戰(zhàn)爭勝負。

　　美國南北戰(zhàn)爭初期就有了4.8萬千米的鐵路網(wǎng)，差不多于華夏2020年鐵路總路程的1/3。從亞歷山大三世建到尼古拉二世的西伯利亞大鐵路總長9322km，差不多于地球1/4周長，從莫斯科一路鋪到了海參崴，路程從1年縮減到7天，修到滿洲的時刻就弄起了一場日俄戰(zhàn)爭。

　　蒸汽機與鋼鐵之路開啟了潘多拉鐵盒，帶來了差不多沒有限續(xù)航的能源體系，也帶來了史上最高效的殺人形式。

　　隨著19世紀初發(fā)電機與電動機接踵發(fā)明，全球映入電氣化紀元。明確來講，19世紀是隸屬電池和電機的第一種光輝世紀，第兩次產(chǎn)業(yè)革命還給英國帶來了維多利亞時期（同一時間給全世界好多國度帶來了災難）。

　　1802年：Dr. William Cruikshank設置了第一種便于制造生產(chǎn)的電池。

　　1836年：英國化學家John Frederic Daniell為提供穩(wěn)固的放電電流對電池做了改良，此時電壓終歸提高到1V以上。

　　1859年：法國物理學家Gaston Planté發(fā)明了鉛酸兩次電池，這是一款偉大的化學電源，足足12V電壓，可循環(huán)充電重復運用，一直玩到了21世紀，當前年銷售數(shù)量超越半個億。

　　1868年：George Leclanché開發(fā)出運用電解液的電池。

　　1881年：J.A.Thiebaut取得干電池專利.。

　　1888年：Dr. Gassner開發(fā)出第一種干電池，1896年美國最初量產(chǎn)干電池，現(xiàn)在華夏年產(chǎn)干電池數(shù)量超越1000億個。

　　1890年：愛迪生發(fā)明可充電的鐵鎳電池。

　　1896年：D型電池誕生，這也是咱們越來越少用到的1號電池。

　　1899年：瑞典發(fā)明家Waldmar Jungner發(fā)明了鎳鎘電池。

　　電池與機動車的聯(lián)合，在19世紀中頁最初，20世紀前頁達到頂峰。從郭睿同事編撰的《電動車坎坷進行史》（上圖）上可知，1900年在美國上戶的車子中間，電動車子占比38%，是石油車子的將近2倍。

　　然則，石油內(nèi)燃機的迅速崛起，讓初期進行的電動車子十足無了競爭力。隨著汽油提煉技藝的提高、油站建造的鋪開，一種中心化的車子補能網(wǎng)站構(gòu)建而成。

　　源于電池儲能能力的孱弱，唯有數(shù)十千米的電動車子縱使具有尼古拉·特斯拉這類遠程輸電大神塑造的去中心化補能網(wǎng)站助力（如上圖文章），也沒有力回天。

　　第兩次產(chǎn)業(yè)革命的另一項重要技藝成便是內(nèi)燃機的實用化。盡管電氣化時期的初期并沒有帶來全部長續(xù)航的作品，但內(nèi)燃機卻可行應用化石能源的超高熱值去抵消初期內(nèi)燃機的超低熱效能。

　　在20世紀初期，蒸汽車子/機車、內(nèi)燃機車子/機車、電動車子/機車造成了三足鼎立的產(chǎn)業(yè)奇相，終歸內(nèi)燃機車子/機車在續(xù)航能力、污染釋放、能源本錢上均有可以的優(yōu)勢（蒸汽機機車在下行隧道中燃燒劣質(zhì)煤炭甚而毒死過450名乘客），終歸一統(tǒng)江湖。

　　1927年5月21日，查爾斯·林白所駕馭的瑞恩NYP單引擎單座單翼飛機降落在巴黎布爾歇機場，將近10萬巴黎人沖到機場應接。這是人類首次在不降落中停的概況下重新大陸（紐約）飛到舊大陸（巴黎），這架圣路易斯精神號（Spirit of St. Louis）唯有223PS能源，第一大起飛重量唯有2.3噸，竟然獨自飛躍大西洋，航程5810km，耗時33.5小時。圣路易斯精神號在一種世紀成為那時的續(xù)航之王。

　　到了1942年4月，珍珠港事故半年后，公司號（CV-6）與大黃蜂號（CV-8）載著16架陸航的B-25去炸日本，結(jié)果由于太早被日本巡邏船發(fā)覺只能提早起飛，終歸15架飛往華夏降落的輕量化/高油量版B-25（另1架去了蘇聯(lián)）竟然做出了4170km的航程，差不多是原型機設置航程的2倍！

　　二戰(zhàn)中第一長續(xù)航的空中武器要數(shù)波音B-29“超等空中堡壘”，準則航程5663km，轉(zhuǎn)場航程9010km，妥妥的洲際作戰(zhàn)大殺器。

　　B-29用的是萊特R-3350星型啟動機，隸屬相比傻大黑粗的角色，假如您也看過諾蘭版本的《敦刻爾克》，必定會聽過 “月光石號”道森船長的那句臺詞 —— “英吉利海峽上空最美妙的聲響”，說的即是英國 “噴火”式戰(zhàn)斗機所配備的V12梅林引擎。

　　梅林引擎由“R”型引擎演變而來，是萊斯男士離世此前參加研發(fā)的最終一款航空引擎，堪稱精益求精的完美之作：其功能穩(wěn)固，故障率極低，并得益于勞斯萊斯一貫的“冗余”理念，它的輸出馬力從二戰(zhàn)初期的1000PS左右，到二戰(zhàn)末期居然能在雙級增壓+強悍中冷的加持下，發(fā)生超越2000PS的輸出，令后期的 “噴火”式戰(zhàn)斗機時速突破700km/h大關！

　　德國ME262噴氣式戰(zhàn)機的航程唯有1000km左右，V2巡航導彈的航程唯有320km，新式武器的續(xù)航能力都相比菜。

　　真實長續(xù)航的還得看慣例活塞式內(nèi)燃機，此中日本海軍造的伊-400巨型潛艇便是內(nèi)燃機續(xù)航之王，水上排水量3550噸，16節(jié)工況下可行巡航61000km（33000海里），繞地球一圈半。自然，這是水上航程，水下靠電池的話只能跑7節(jié)（弱雞的電池技藝），是以潛艇很怕獵潛艇/驅(qū)逐艦，后者動輒20節(jié)航速，追著你扔深水炸彈。

　　二戰(zhàn)以后的全球映入了噴氣式時期，裝一輛渦噴啟動機的U-1偵察機最遠可達8830km航程，功能強盛一大截的SR-71則為4830km。

　　截至至2019年，民航波音777-200LR是歷史上航程第一長的客機，第一大飛行路程有17445km，可延續(xù)飛行18小時。這是航空業(yè)所能達到的最高水準。

　　最強的自然要數(shù)航天業(yè)，1969年發(fā)射的土星五號火箭和阿波羅11號登月飛船，應用3000噸能源發(fā)展了800000km的飛行，成為空中續(xù)航之王。

　　在陸地上，源于跳票的核能車子未能讓8000km續(xù)航成為現(xiàn)實，是以第一長續(xù)航的車型要數(shù)背著幾個大油箱的柴油載貨汽車。

　　船舶的續(xù)航能力由于核反映堆成功“上船”而獲得質(zhì)的飛躍，尼米茲級航母的反映堆只要要25年發(fā)展一次換料大面積維修（核潛艇更麻煩由于要分割耐壓殼體），福特級航母可行做到50年一次維護，干脆等同于沒有限續(xù)航，比土星五號還要強勢。

　　假如不涉及核反映堆呢？那末續(xù)航第一長的船舶應當是可行運用LNG能源的LNG運輸船，華夏日前很喜愛造這類能源方式。假如讓一條阿薩利（Al Samriya）LNG運輸船“油改氣”，考量到它可行搭載26.7萬立方米的天然氣，充足供4000萬人數(shù)用一種月，那末它的續(xù)航能力是……

　　日前海陸空跑著的交通用具都離不開內(nèi)燃機，但本來差不多一部分大型交通用具曾經(jīng)電氣化了，即便是柴油機組機車，也是經(jīng)過柴油機發(fā)電給電機，再驅(qū)動機動車在鐵道上跑。

　　換個方位看，這類電傳動內(nèi)燃機車可行看作是“自帶發(fā)電機和發(fā)電能源的電力機車”。同理，大型船舶也經(jīng)常使用這類驅(qū)動構(gòu)造，例如瑞典沃爾沃團體和勞斯萊斯團體就相比擅長造。

　　隨著鐵路漸漸周全電氣化，只需受電良好，鐵道機車的續(xù)航能力理論上是沒有限的。同樣可能沒有限續(xù)航的是太陽能飛機，例如Prismatic塑造的持久高空太陽能飛機PHASA-35，指標是在20km的平流層上發(fā)展持續(xù)1年的飛行，可行填補飛機和衛(wèi)星之中的空白。

　　在乘用車層次，電氣化改裝以后的內(nèi)燃機能源體系可行提供1000km左右的續(xù)航，豐田與本田的HEV非插電式混合能源體系便是此中典例。

　　十足電氣化以后，也便是BEV純電動車，日前有幾個廠商在沖撞1000km續(xù)航大關。高鎳正極、硅負極、鋰金屬負極、固態(tài)電解質(zhì)這四條最重要的路線，此中前兩種實現(xiàn)的可能性相比高（高鎳正極曾經(jīng)在量產(chǎn)了），第三與第四種可能配套顯露，但離量產(chǎn)化還須要5-10年。

　　FCV氫能源電池車子是然后的要緊突破口，但它其實不是很適用于乘用車。氫能源電池車所用的氫罐空間過大，裝入乘用車以后只能提供1000km左右的續(xù)航，儲氫量只能在10千克向下。

　　營運車是氫能源電池發(fā)光發(fā)熱的位置，一來營運車有十足體積裝大氫罐，二來慣例營運車的柴油機釋放特別大須要加緊處理，三來加氫站基建本錢八位數(shù)因而點對點運輸才是出路。有了大氫罐，能量密度如許高的高壓氫氣可行輕易提供1000km以上的續(xù)航。

　　那末，哪里來那末多氫氣呢？日前好多產(chǎn)業(yè)都會有氫氣副產(chǎn)品，但數(shù)量太少了，咱們?nèi)允琼氁��?jīng)過不業(yè)余的制氫工廠來量產(chǎn)，而出路很有可能是核聚變發(fā)電。環(huán)境保護高效的核聚變發(fā)電可行將電能儲藏在電解氫中間，從而永久解決全世界燃料難題。

　　礦車們乘著中美的火箭登月，挖走100萬噸氦-3中的100噸，就可以發(fā)電讓全世界公民用一年。續(xù)航？日后有了更高壓的氫罐，咱們可行給乘用車裝上30千克氫氣，續(xù)航3000km非是夢。

　　將來咱們將應用兩大儲能介質(zhì)發(fā)展大容量儲電：抽水蓄能電站的大水庫、電解水變成氫氣。

　　拿地球壽命作為尺度來計算，人類學會運用能源的歷史很短暫，人工與畜力持續(xù)了數(shù)萬年，能將內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑褪交顒訖C械能的蒸汽能源也才發(fā)明了兩百好幾年。

　　誠然，內(nèi)燃機是當前最老練的能源源，然則半個世紀以后可能會是能源電池的天下。這其實不打緊，實質(zhì)上從蒸汽能源到核聚變堆，本質(zhì)皆是燒開水。

　　不同的是，核聚變燒的開水，能讓咱們沒有限續(xù)航下來。

（文：全球車子網(wǎng) 黃恒樂）