超变传奇 充电15分钟，续航400公里，汽车快充时代到来了吗？

如今，人们对电的依赖程度已不亚于对水和空气。随着新一轮全球能源革命的蓬勃兴起，发电方式在改变，输电设备在升级换代，电的应用也不断深化，一个由电驱动的新时代正在加速到来。

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中国正在建造时速400公里的高速列车

△中央电视台财经《经济半小时》栏目视频

复兴号动车组是我国高铁运行速度最快的车型之一，时速可达350公里，比直升机还快。

对于中国高铁制造企业来说，他们的目标是未来打造世界上速度最快的商业化高铁，实现时速400公里。一列8节车厢的高铁，总重量近500吨。要驱动如此庞大的列车以400公里时速行驶，电驱动是更好的选择。

哈达尔工程师和他的团队负责整理6000多种不同类型的电线并逐一进行安装，电线电缆种类多达100多种，最长的长达40米，最短的不足5厘米，近2万个接口的对接都需要人工完成。

在湖南株洲，有着18年牵引电机研制经验的闫才松正带领团队研制时速400公里高速列车新型电机，单台牵引电机功率需提升至800千瓦。

随着功率和电流的增大，唯一可以利用的空间就是汽车底部有限的空间，功率增大后的散热更是难上加难。闫才松团队的解决方案是，将电磁铁换成自带磁场的永磁体。这样，电机功率可以提升1.2倍，而且发热量不增加。

采用新型稀土永磁材料制成的磁钢，磁场强度相当于地球磁场的2万倍，巨大的磁力可以实现更高的电机功率密度。为了解决安装问题，闫才松团队研制出了TQ-800型永磁同步牵引电机。

中国仅用20年时间就实现了轨道交通电传动技术从直流到交流、从感应异步到永磁同步的跨越，此次新一代永磁同步牵引电机将助力中国高铁实现世界最快400公里运营速度。

而且与传统异步牵引电机相比，该车节能12%以上，北京至上海单程可省电5000多度。

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充电15分钟，续航400公里，汽车快充来了！

△中央电视台财经《经济半小时》栏目视频

福建宁德是全球更大的动力电池生产基地，全球四分之一的电动汽车电池在这里生产，平均每分钟就有1000块电动汽车电池下线。

电池能量密度是电动汽车续航里程的关键指标。近10年来，动力电池工程师王胜伟团队通过升级化学材料，将电池组能量密度提升3倍至180瓦时每公斤，将电动汽车续航里程从不足200公里提升至700多公里。在化学材料短期内得不到重大技术突破的情况下，这已经接近电池能量密度的极限。

如何进一步提升？普通电池包都是由模组组成超变传奇，每个模组包含10个电芯左右。王胜伟的解决方案是取消模组结构，直接将电芯集成到电池包中。同样的电池包空间可以放置更多的电芯，能量密度还能再提升20%。

但每个电芯都有100多层，每个电极层厚度若偏差1微米，电芯平均厚度偏差将超过0.1毫米，一排电芯数量在20~30个之间，累计偏差2~3毫米就会使电池包无法组装，这样的结构变化对电芯的一致性提出了极高的要求。

为了实现这一目标，王胜伟与团队花了一年时间反复实验，才得出理想的配方。石墨、胶粘剂、导电剂和水的具体比例混合，是团队保密的绝活。在自动负压罐中充分搅拌，混合均匀后，涂抹在铜箔上。

严苛的生产工艺将60mm厚的电芯平均厚度偏差严格控制在0.1mm以内，最终达到极高整体品质的统一标准，让将电芯直接集成到电池组的想法最终得以实现，将电池的能量密度提升至220瓦时每公斤以上，从而将电动汽车的续航里程提升至1000公里以上。

对于王胜伟来说，实现这个目标还远远不够。15年前，他从事手机电池研发，创造了充电五分钟、通话两小时的快充传奇。5年后，他转行研发电动车电池，希望把快充的便利带给电动车用户。他们研发的电池组只需要充电15分钟，就能为汽车提供400公里的续航里程。

就在一年前，这样的充电速度还被认为是不可能的。更高的能量密度、更快的充电速度以及日益先进的动力电池将使驾驶电动汽车更加方便、快捷和高效。

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大容量城市输电新技术

△中央电视台财经《经济半小时》栏目视频

城市输电的要求是在保证安全的前提下，用更小的空间输送更多的电能。传统的架空线路占用空间太大，地下电缆承受的电压等级太低。苏通地下管廊正向城市输送总输送容量1500万千瓦的电力。这是世界上电压等级更高、输送容量更大的地下输电系统。

这里采用的新型输电技术，将载流导线安装在金属管道内，注入绝缘性能远胜于空气的高压六氟化硫气体，利用地下空间，节省了稀缺的城市土地，实现了大容量输电，被认为是全球范围内解决城市输电难题的首选方案。

中国工程师还在努力让此类线路占用的空间变得更小。在江苏中关村科技产业园区，陈小玲的团队正在寻找突破空间限制的办法。

陈小玲的解决方案是将三根导线放入一根管内，取代原来每根管内放三根导线的设计，这样就将占用空间减少了近三分之一。但随之而来的问题是，当大电流通过时，三根导线之间会产生巨大的电动势，其排斥力相当于两颗手榴弹在瞬间爆炸。这对绝缘支撑的强度提出了极高的要求。

绝缘支架是封闭式输电设备最关键的部件，直接影响线路的安全运行。工程师新设计制造的三支架绝缘件在试验中升至742千伏，这是三相共箱封闭式输电单元所能承受的更高电压，超出国家标准要求20%。这将创下三相共箱技术电压承载能力的新世界纪录。

如今，我国单个城市更高用电量已超过1000亿千瓦时，未来这一数字还将继续增长，不断优化的气体绝缘金属封闭输电技术将成为未来城市的能源动脉，源源不断地输送巨量的清洁电能。

半小时观察：能源转型推动高质量发展

汽车行驶需要电，高铁行驶需要电，宇宙飞船飞行需要电，人类对电的利用还在不断探索中。今天，中国正在推动清洁电力对传统化石能源的深度替代，加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力体系。电力已经成为中国高质量发展的重要驱动力，也将迎来能源清洁高效利用的新时代。