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电池飞上天!“疯子”马斯克再放豪言:五年内电动飞机可量产!

投机总赚   / 2022-07-04 21:38 发布

飞行是人类永恒的梦想,自从乔治·凯利爵士发明了第一架滑翔机开始,人类就在不断改进飞行器。法国的迪后普尔与莫查依斯基测试了蒸汽动力飞机的飞行效果,但是他们都还只是短距离滑跃飞行,并不能称得上是真正的飞行器。直到莱特兄弟成功驾驶固定翼飞行器飞行者一号飞上蓝天,才第一次实现人类在天空中翱翔的梦。

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此后百余年,人类在莱特兄弟研究成果的基础上不断改进,螺旋桨飞机、喷气式飞机、直升飞机纷涌而出。近几年又爆出个全新的概念——电动飞机。


所谓电动飞机,顾名思义就是依靠电动机而不是内燃机提供动力的飞机,它的电力来源于燃料电池、太阳能电池等......


特斯拉CEO马斯克过去十多年间,已经十多次公开表示过他花了很多时间思考电动飞机设计,他在2010年第二部《钢铁侠》里客串本尊时,就对钢铁侠说到他有个电动喷气机的想法:

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2018年9月他在聊天节目中提到,他已经思考电动飞机很多年,已经有了自认可行的设计,而且是全电动的超音速垂直起降飞机。


2019年马斯克就计划用5年左右的时间折腾出电动飞机,并且完成首飞。他当时在社交平台上说这一切的前提将基于提升电池的性能,认为按照现在的电池能量密度提升速度,未来4-5年或可达到能量密度400Wh/kg,电池达到这个密度之后将可支持电动飞机上天。电动飞机将停靠在飞机场进行超级充电,等电量充满后再继续下一段飞行旅程,飞行过程中飞机也可以借助太阳能面板所采集的电量,最后降落到新机场。

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2020年6月,马斯克对一幅特斯拉电动飞机概念图做出回应,他说:“这架飞机看起来有点像蝠鲼,很酷。”

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同年10月下旬,马斯克重申了他对电动飞机研发的支持,这也表明了他长期以来的雄心壮志——制造零排放飞行器。

“应该有一架新的超音速飞机出现了,这次是电动飞机。”

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马斯克认为未来交通行业会从电动汽车转为电动飞机,直言电动飞机将在 5 年后大规模量产,这意味着不久的将来,电动飞机会出现在人们面前。


实际上关于电动飞机的研发,并不像电动汽车那样简单。电动汽车行驶在陆地上,并不用担心自身重量的大小,只需将汽车油箱替换成电池模组,内燃机替换成电动机,基本上就可以正常地跑起来。电动飞机可不一样,它是飞在天空中的“巨兽”,自身的重量关系到飞机能否正常起降。


因此电动飞机集体结构必须要比常规动力飞机更轻。现有的电动飞机大多采用型高强度轻质材料制造,如各种先进复合材料、高强度柔性薄膜等。

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另外,电动飞机的气动布局也将影响到性能的好坏。所谓气动布局,通俗点说就是飞机的外形,由于空气阻力与气流升力的存在,飞机的外形对飞机性能好坏至关重要。


像我国自主研发的三代战斗机歼十就以独特的气动布局著称,独特的中距耦合鸭式布局可以让飞机在上升过程中获得更大的升力。美国的 B2 轰炸机气动布局也很有特点,飞翼加无垂尾的外形看起来就像一只大蝙蝠。


更重要的是,目前电动飞机最重要的限制因素并非发动机重量或飞机设计,而是电池。众所周知,最适合电动飞机的电池是锂电池,然而锂电池所能提供的能量密度也相对有限,汽油的能源密度比同等质量的锂电池多 40多倍。


正因如此,电力虽然具备清洁、便捷、可再生的优势,还是取代不了汽油、柴油等化石能源。即使最先进的全电推进军舰也只是用大功率燃机发电,而非使用锂电池储备电能。

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马斯克预计,当能力密度需要达到 400wh/kg 时,小型支线客机就可以量产使用。因为小型支线客机不会携带多少锂电池,加上减少了发动机、传动/控制系统的重量,而且零排放、零噪音,所以即使能量密度低,还是可以接受的。而长途飞行的大型喷气式飞机,仅靠 300-400 wh/kg 的能量密度,远远满足不了需求。


总之现在的电动飞机的发展水平,还处于固定翼飞机发展史中迪后普尔等人滑跃飞行那个时间段,想要看到电动飞机界的莱特兄弟诞生,还得寄希望于化学领域电池能有革命性研究成功出现。


如果未来电动飞机可以成功研制,它也将走上无人驾驶的道路,到时候马斯克的另一巨作人形机器人即将承载带领人类探索天空奥秘的任务《再次创造历史,马斯克大量生产“擎天柱”机器人,意识永生不远了》。


在电话会议上,马斯克表示今年不会开发25000美元的基础款车型,而将其人形机器人视为今年最重要的任务。


日前,特斯拉CEO马斯克在推特上表示,人形机器人原型机将现身9月30日的特斯拉AI日《下一个技术革命悄然来临,开启全球百万亿蓝海市场》”。


代号为擎天柱(Optimus)的特斯拉人形机器人最早于2021年8月的AI Day上亮相。机器人由光滑的「轻质材料」制成。身高约173cm,重56公斤,行走速度为每小时8公里,最多可提20公斤的物品。

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其脸部由摄像机及屏幕组成以显示各种信息,四肢由40个驱动器马达进行控制,具备人类等级的手部功能。两只脚能够感应和反馈,实现平衡和敏捷动作。


与特斯拉汽车相同,机器人也使用基于视觉的神经网络,AP的摄像头和FSD的全套计算设备。

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马斯克为其机器人设定的首个应用场景是体力劳动,用以解决劳工问题,他认为,随着时间的推移,特斯拉的机器人业务将超越汽车业务。


不仅仅是自由自在的遨游天空,马斯克也一直梦想着火星移民。射火箭、放卫星、造飞机、做机器人,马斯克看似不经意地创立了好几个项目,都让人脑洞大开,但是每个项目都是为了火星移民的终极目标而缜密布局的。


“你想在早晨醒来,并认为未来将会很好 - 这就是航天文明的全部内容。这是关于相信未来,并且认为未来会比过去更好。我想不出有什么比去那里或在星系间更令人兴奋的事情了。”


火星上最有可能实现的就是风力和太阳能发电。马斯克建立了“太阳能城市SolarCity”,利用太阳能技术,建造了世界上最大的锂离子电池超级工厂,它可以生产轻便、安全、能量翻倍的电池,可以在地球上为电动汽车和家庭提供电能,最终也可以给火星提供电力来源。
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火星公路系统不完善,光有电动汽车还不够,因此需要超级高铁(Hyperloop)和挖洞公司(Boring Company)。

超级高铁如果开通的话,列车时速会比飞机还快,挖洞公司挖的隧道就好像是科幻电影里的地下城,有着错综复杂的网络隧道,汽车进入以后就可以进入疯狂驾驶模式。
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人类不适应火星环境,谁来进行原始的开发?殖民火星,需要有机器人参与环境改造!于是马斯克就有了Neuralink公司,人工智能和人机交互会在火星上大展拳脚。到时,会有机器人与人类的意识合并,在火星上开辟新天地。

目前马斯克的人工智能公司已经找到了脑机接口的方法,植入大脑的芯片可以读取信号,甚至可以用意念来播放音乐,马上就要进入人体实验了。

这个技术就像科幻电影里的情节,芯片可以储存人的思想与记忆、人可以用意念控制机械臂的运动、这个技术还能够治疗和大脑有关的疾病。
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现在你能看到,马斯克在做的每一步猜想都踩在了时代的动脉上,同时还有无数像马斯克这样的“未来架构师”,在用极快的速度塑造着全新的世界。

人工智能时代,就像一列从远处驶来的列车,它似乎是慢慢地逼近,但真的驶过你身边时,可能快得就是模糊的一瞬。

无论你在中国、美国、英国还是在世界上的哪个角落,只有准备好的人,才不会擦肩而过,登上去,才会成为时代的驾驶者。

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