После электромобилей уже и электросамолеты: Как Китай обогнал Tesla

Команда китайских ученых из Даляня создала сверхмощный водородный аккумулятор, на котором могут работать даже самолеты. А химики из Нанкина придумали биодизель, который лучше всех существующих в мире.

Аккумулятор из Даляня держит тепловой и экономический удар

В Даляньском институте химической физики Китайской академии наук ученые близки к созданию водородной батареи, которая перевернет мировую энергетику.

В лаборатории каталитического преобразования энергии, которой руководит профессор Чэнь Чжунвэй, уже создали гибридный источник питания на основе водорода. Его можно использовать для промышленных дронов. Первый, испытательный, полет беспилотника на такой батарее прошел успешно.

Сейчас самым частым источником питания дронов являются литиевые батареи. Но такие батареи имеют множество недостатков, таких как короткое время автономной работы и плохая приспособляемость к низкотемпературной среде.

Напротив, водородно-гибридные источники питания обладают только плюсами: высокая мощность, исключительная надежность и широкий температурный диапазон.

Именно такие батареи все чаще используются в БПЛА среднего размера с неподвижным крылом и больших многороторных беспилотниках (например, грузовых или строительных). Правда, и те водородные элементы, что стоят на лучших китайских дронах, можно совершенствовать. Этим и занимаются энергетики в Даляне.

— Мы разрабатываем системы питания, у которых будет не только длительный срок службы, но и быстрая зарядка, — говорит профессор Чэнь Чжунвэй.

Созданный в лаборатории в Даляне аккумулятор может применяться в диапазоне температур от минус 20 до плюс 40 градусов. Он имеет удельную плотность энергии в 600 ватт-часов на килограмм. Для сравнения: большинство современных литий-ионных аккумуляторов имеют плотность энергии не выше 200−250 ватт-часов на кг. Даже у лучших аккумуляторов Tesla она не более 300 ватт-часов на кг.

А теперь поясним.

Выходит, китайский водородный элемент при сопоставимой массе будет вдвое мощнее, чем на Tesla. Это может обеспечить китайским автопроизводителям долгожданный прорыв, чтобы оставить Tesla далеко позади.

Впрочем, масса аккумулятора не так критически важна для электромобилей (ну что там, лишние два десятка килограммов), как для других устройств и приборов. Среди них, например, электрические мотоциклы, гироскутеры, беспилотники и eVTOL (электросамолеты вертикального взлета и посадки).

Производители всех этих устройств требуют: аккумуляторы должны вместить больше энергии в значительно меньший вес. И вот китайские ученые наконец-то этого добились, вдвое обойдя по всем параметрам аккумулятор Tesla.

По словам Чэнь Чжунвэя, его команда в Даляне продолжит разработку следующего поколения водородно-гибридных источников питания.

В перспективе можно будет создать батареи с плотностью энергии до 800 ватт-часов на кг (уже втрое мощнее, чем у Tesla). Да и будет расширен диапазон температур окружающей среды — до минус 40 и плюс 60 градусов.

Ученые из Нанкина обеспечат Китаю победу в мировой «зеленой» гонке

Команда под руководством профессора Шэнь Цзяня из Школы химии и материаловедения Нанкинского педагогического университета научилась делать лучший в мире биодизель для автотранспорта.

Биодизель — это топливо, которое делается из растительных масел или животных жиров. Для этого их обрабатывают спиртами, протекает так называемая реакция переэтерефикации (молекулыми просто обмениваются своими фрагментами).

Ну а профессор Шэнь с коллегами предложили производить биодизель по совершенно другой схеме. В результате топливо лишено всех дефектов, которые характерны для биодизеля.

Вот лишь некоторые из них.

Созданный в Нанкине биодизель менее вязкий. Это не позволяет закупорить топливный фильтр и систему впрыска в двигателях.

«Нанкинский» биодизель (в отличие от обычного биотоплива) в течением длительного периода времени не теряет свои смазывающие свойства.

«Нанкинское» биоопливо не содержит примесей воды. Обычно в биодизеле мельчайшие примеси воды снижают теплоту сгорания, вызывая образование дыма, коррозию всех компонентов топливной системы, быстрый износ бумажных фильтров, появление язв, задиров и других дефектов в поршнях.

Созданная в Нанкине технология уже получает национальный патент на изобретения. Когда Китай внедрит новую схему производства биодизеля, это сделает страну абсолютным лидером на этом рынке. Сейчас больше всего биодизеля производят в США, Бразилии и Германии, а Китай лишь входит в мировой топ-10.

Цзоу Хуа, профессор Школы материалов и химии Шанхайского технологического университета, считает, что появление новой «нанкинской» технологии перевернет рынок.

— Применение Новой технологии поможет Китаю занять лидирующие позиции не только в производстве биодизельного топлива, но и в разработке более экологически чистых топлив и повышению стандартов их выбросов, — говорит профессор Цзоу.