Кварцевые | Grand Seiko

Точность и простота формируют саму суть идеальных часов, позволяя им выполнять свои пожизненные обязательства перед владельцем. Калибр 9F был первым кварцевым механизмом, достигшим этого фундаментального идеала.

Механизм мгновенной смены даты переключает дату в мгновение ока.
Высокий крутящий момент, сравнимый с механическим калибром, делает возможным
использование фирменных широких стрелок Grand Seiko.
Улучшенная точность секундной стрелки обеспечивает ей высокую позиционную точность на
циферблате по отношению к часовым индексам.
Герметичная структура механизма улучшает удержание часовых масел.

Калибр 9F предопределяет кварцевые часы, обеспечивая более высокую производительность и долговечность. Это кварцевые часы, которые заслуживают названия Grand Seiko.

УСТРОЙСТВО МЕХАНИЗМА

Кварцевый механизм зависит от батарейки, как источника питания. Батарейка обеспечивает электричеством кварцевый осциллятор, который колеблется с постоянной частотой 32 768 раз в секунду.

Интегральная микросхема (IC) распознает частоту колебаний резонатора и посылает точный сигнал времени один раз в секунду. В соответствии с этим сигналом активируется шаговый мотор, который аккуратно вращает серию зубчатых колес и соответственно стрелки.

РЕМЕСЛЕННОЕ ИСКУССТВО

Смена даты в мгновение ока.

Механизм мгновенной смены даты в кварцевом калибре 9F приводится в действие благодаря рычажно-кулачковой системе в сочетании с ведущим колесом даты.

Благодаря этому механизму, вращение ведущего колеса даты создает натяжение пружины рычага, в конечном счете, когда он достигает кулачка, накопленная энергия высвобождается, приводя в движение календарный диск, смена даты происходит мгновенно. В то время как некоторые механические калибры обладают достаточным крутящим моментом для реализации функции мгновенного переключения даты, Grand Seiko была первой, кто сделал это в кварцевом механизме.

РЕМЕСЛЕННОЕ ИСКУССТВО

Кварцевый механизм собранный вручную

В то время как большинство кварцевых механизмов в мире являются продуктами автоматической сборки, кварцевый калибр Grand Seiko 9F с множеством сложных функций собран полностью вручную. Два высококвалифицированных мастера объединяют свои индивидуальные таланты, чтобы поддерживать высокий стандарт Grand Seiko – один отвечает за сборку механизма, а второй за лицевую часть механизма, включая установку календарного диска.

РЕМЕСЛЕННОЕ ИСКУССТВО

Сборка и настройка

После сборки калибра, установки циферблата, часовых индексов и стрелок, механизм помещается в корпус. Установка стрелок – это, пожалуй, одна из самых тонких и точных процедур, требующих высочайшей квалификации опытных мастеров – мужчин и женщин.

Часовая и минутная стрелки устанавливаются параллельно друг над другом с максимальным зазором в 2 миллиметра и фиксируются на оси. Только эксперт по настройке может гарантировать, что все стрелки, находящиеся на расстоянии 0.2 миллиметров одна над другой, будут работать плавно, не задевая друг друга при вращении.

Чтобы гарантировать, что во время установки стрелок они не будут повреждены, мастера несколько раз в день полируют кончики своих рабочих пинцетов. Совокупные усилия этих кропотливых деталей, помогают Grand Seiko задавать новые стандарты качества.

ТЕХНОЛОГИЯ

Перемещение широких стрелок Grand Seiko с помощью двухимпульсного шагового мотора

В кварцевых часах обычно применяются легкие и тонкие стрелки, поскольку они не могут соответствовать высокому крутящему моменту механических часов. Кварцевые модели Grand Seiko не поддаются этому ограничению, используя такой же широкий дизайн стрелок, как и в других часах Grand Seiko. Кварцевый калибр 9F делает это возможным благодаря двухимпульсному шаговому мотору, способному поворачивать длинные и тяжелые стрелки, сохраняя при этом энергию батарейки.

В обычном кварцевом механизме, секундная стрелка делает один шаг в секунду. В кварцевом калибре 9F, секундная стрелка вместо этого выполняет два последовательных шага в секунду, запускаемых двумя последовательными импульсными сигналами. Увеличение количества импульсных сигналов увеличивает крутящий момент ротора, что позволяет использовать более тяжелые стрелки. Этот двухступенчатый процесс невозможно обнаружить невооруженным глазом, он выглядит как отдельный шаг секундной стрелки такой же, как в простых кварцевых часах.

ТЕХНОЛОГИЯ

Маломощная интегральная микросхема позволяет регулировать температуру и продлевать срок службы батареи.

Кварцевый калибр 9F выходит за рамки кварцевого стандарта в регулировании температуры, благодаря маломощной системе контроля температуры. Большинство стандартных кварцевых часов не используют программу контроля температуры. Поскольку для управления системой контроля температуры требуется значительное количество электроэнергии, кварцевые часы, использующие эту технологию, сталкиваются со снижением срока службы батарейки. Система контроля температуры с экстремально низким потреблением энергии в калибре 9F успешно решает эту проблему. В сочетании с мощным двухимпульсным шаговым мотором для вращения тяжелых стрелок, система контроля температуры может успешно работать от одной батарейки в течение трех лет.

ТЕХНОЛОГИЯ

Точное перемещение секундной стрелки с помощью механизма автоматической регулировки люфта

Движение стрелок управляется серией зубчатых колес, и между зубьями одного колеса, которое взаимодействуют с соседним, всегда имеется небольшой люфт. Несмотря на то, что этот люфт позволяет зубчатым колесам вращаться плавно, он также несет ответственность за небольшое дрожание секундной стрелки, что было недопустимо для дизайнеров Grand Seiko.

Чтобы решить эту проблему, был разработан уникальный метод, известный как механизм автоматической регулировки люфта, обеспечивающий точный шаг секундной стрелки. В этом механизме используется пружина, основной компонент механических часов. Используя пружинную силу, обеспечиваемую небольшой пружиной, слабое дрожание секундной стрелки может быть стабилизировано таким образом секундная стрелка делает идеально точный шаг.

ТЕХНОЛОГИЯ

Независимая структура осей для плавного движения стрелок

Непреднамеренные помехи между часовой, минутной и секундной стрелками могут возникать во время регулировки времени, что приводит к небольшому содроганию более тонкой секундной стрелки. Поскольку даже малейшее содрогание несовместимо со стандартами Grand Seiko, инженеры компании разработали решение, известное как независимая структура осей, чтобы предотвратить эту проблему.

Секундная стрелка делает 1440 шагов каждый день, в то время как минутная стрелка совершает 24 полных оборота. Точное время может отображаться только в том случае, если между вращающимися стрелками нет помех.

В кварцевом механизме 9F, ось каждой стрелки вращается независимо, не позволяя стрелкам задевать друг друга, устраняя подергивание при изменении времени и облегчая плавное и точное перемещение.

ТЕХНОЛОГИЯ

Точная регулировка времени

Движение переводной головки является еще одним уникальным аспектом кварцевого
механизма 9F.

В стандартных кварцевых часах одно полное вращение переводной головки перемещает минутную стрелку в эквиваленте 60 минут. Кварцевый калибр 9F уменьшает эту эквивалентность до 20 минут, что позволяет более точно регулировать время.

Сама переводная головка также была сделана более объемной с толщиной 11 мм, что
позволяет избежать эксплуатационных ошибок при переключении даты.

КАЧЕСТВО

Адаптации к среде

КАЧЕСТВО

Регулировка точности в кварцевом механизме

В то время как механические часы обладают механизмом точной настройки, подобная регулировка точности невозможна в большинстве кварцевых часов.

Однако в кварцевом механизме 9F имеется специальный переключатель, который делает возможным тонкую регулировки точности хода. Если из-за условий окружающей среды или других факторов часы начинают спешить или отставать, переключатель можно использовать для коррекции точности хода. Владельцы, которые знакомы с индивидуальными особенностями своих часов на протяжении многих лет, могут быстро отрегулировать точность хода и продолжить использовать часы с превосходной точностью долгие годы.

Однако, учитывая превосходную точность кварцевого механизма 9F, большинству даже никогда не понадобится знать, что эта функция регулировки точности существует. Вот что такое высокие стандарты Grand Seiko.

КАЧЕСТВО

Контроль температуры 540 раз в день

Кварцевые осцилляторы чувствительны к изменениям температуры.

Частота в 32 768 колебаний в секунду должна быть неизменна несмотря на изменения температуры окружающей среды.

Если эта частота изменится даже на одно колебание в секунду, точность хода может упасть на целых 16 минут в год.

Для решения этой проблемы информация об индивидуальных характеристиках осциллятора заносится и хранится в интегральной микросхеме. Благодаря соответствию каждого осциллятора с индивидуально настроенной интегральной микросхемой, калибры 9F работают превосходно. Кроме того, температура внутри часов также измеряется 540 раз в день. Данные температуры передаются и обрабатываются интегральной микросхемой, что компенсирует любые отклонения, которые могут нанести ущерб сохранению высокой точности.

КАЧЕСТВО

Трехмесячный процесс искусственного состаривания кварцевых осцилляторов

Калибр 9F обеспечивает исключительную точность ± 10 секунд в год. Это стало возможным благодаря выбору высокостабильных кристаллов кварца, которые подвергаются тщательному процессу искусственного состаривания.

Точность кварцевых часов зависит от того, может ли кварцевый осциллятор поддерживать стабильную частоту 32 768 колебаний в секунду.

Несмотря на общую закономерность колебаний кристалла кварца, каждый кварцевый осциллятор имеет разные рабочие характеристики, а некоторые из них и вовсе не могут поддерживать стабильную работу в течение длительного использования и изменений в окружающей среде. В то же время другие осцилляторы могут сначала отличаться высокой точностью, но в течение многих лет стабильность их частоты может измениться, что приводит к снижению точности.

Признавая это, Seiko представила процесс искусственного состаривания кристалла кварца, чтобы гарантировать стабилизацию осцилляторов до их использования. Grand Seiko была первой в мире, кто начал использовать специально отобранные кварцевые осцилляторы после процесса искусственного состаривания.

В рамках этого процесса кварцевые осцилляторы, выращенные собственными силами мануфактуры Grand Seiko, сначала проходят трехмесячное состаривание, в течение этого периода осцилляторы подвергаются электрическому напряжению, таким образом, их характеристики стабилизируются. После этого они проверяются и подвергаются процедуре строгого отбора, и только кварцевые осцилляторы, которые соответствуют самым высоким стандартам, применяются в кварцевых калибрах 9F.

КАЧЕСТВО

Сверхгерметичная камера как гарантия качества

Grand Seiko разработала сверхгерметичную камеру, чтобы гарантировать, что ротор – сердце кварцевого механизма, заключен в герметичную среду.

Эта конструкция предотвращает попадание пыли на чувствительные части механизма при замене батарейки и гарантирует, что смазочное масло на оси шагового мотора защищено от воздействий окружающей среды, что продлевает срок службы масла. Весь механизм отражает глубокое понимание точности кварцевого калибра и служит для сохранения надежности и точности механизма 9F.

Сверхгерметичная камера разработана для минимизации риска нанесения ущерба калибру при процедуре замены батарейки, которую требует каждый кварцевый механизм. Поверхность, отделяющая батарейку от зубчатой передачи, чтобы избежать появления посторонних частиц, даже содержит специальный глазок, заполненный рубиновым камнем, для наблюдения за работой механизма во время процедуры замены батарейки.

История

Grand Seiko начала свою долгую историю в 1960 году выпуском механических часов. В 1988 году, появилась первая кварцевая модель Grand Seiko с мощным механизмом и высокой точностью ± 10 секунд в год. В 1993 году, Grand Seiko достигла нового стандарта в кварцевых часах, выпустив серию 9F8, в которую были включены новые функции, в том числе механизм автоматической регулировки люфта, двухимпульсный шаговый мотор и механизм мгновенной смены даты.

Еще

Модель С Функцией Даты

Калибр 9F62

SBGX349

RUB 363 000,00

SBGX347

RUB 363 000,00

SBGX346

RUB 1 025 000,00

SBGN023

RUB 552 000,00

SBGN021

RUB 460 000,00

SBGN019

RUB 460 000,00

SBGP013

RUB 280 000,00

SBGP011

RUB 280 000,00

SBGP009

RUB 280 000,00

SBGP005

RUB 342 000,00

SBGP003

RUB 342 000,00

SBGP001

RUB 342 000,00

SBGN013

RUB 310 000,00

SBGN011

RUB 310 000,00

SBGN005

RUB 332 000,00

SBGN003

RUB 332 000,00

SBGX263

RUB 228 000,00

SBGX261

RUB 228 000,00

9SМеханические

Одни из самых передовых в мире механических калибров, кульминация высокоточных технологий и тщательного внимания к деталям лучших мастеров Grand Seiko.

9RSpring Drive

Spring Drive – это уникальный механизм, который обеспечивает точность в одну секунду в сутки, используя только энергию пружинного привода.

9FКварцевые

Высокоточный кварцевый механизм. Калибр 9F включает в себя серию уникальных технологий, которые повышают производительность кварца до высоких стандартов Grand Seiko.

О кварцевых обогревателях от компании Теплосиб

КВАРЦЕВЫЕ ОБОГРЕВАТЕЛИ ОТ КОМПАНИИ ТЕПЛОСИБ

Кварцевый обогреватель – это уникальная концепция, которая прекрасно подходит для широкого спектра применений. Кварцевая технология обеспечивает Вас дешевой экономичной формой обогрева. Преобразование практически всей потребляемой электрической энергии в тепловую гарантирует практически нулевые потери электроэнергии.

В основе принципиально нового, не имеющего аналогов метода преобразования электрической энергии в тепловую, лежит свойство кварцевого песка аккумулировать тепло и затем долгое время излучать его даже при отключённом электропитании (эффект горячего кирпича).

Конструктивно обогреватель выполнен в виде монолита из специального раствора на основе кварцевого песка, что обеспечивает большую теплоёмкость обогревателя и долговечность срока эксплуатации встроенного хромоникелевого нагревательного элемента, что обеспечивает их эффективное использования в совершенно разных сферах.

По расчётам специалистов-теплотехников, один электронагреватель обогревает 14-18 куб.м. отапливаемого помещения (с учётом климатических условий УХЛ-4 по ГОСТ 15150-69, т.е. при эксплуатации в районах с резко-континентальным климатом).

Данная система относится к отопительным системам с высокой пожаро- и электробезопастностью, неограниченным сроком эксплуатации. Автоматический режим функционирования, который осуществляется за счёт терморегулятора с воздушным датчиком, обеспечивает системе высокую экономичность и эффективность, поскольку продолжительность работы оставляет 3-12 часов в сутки. На эту систему отопления переведена не одна сотня объектов. Это административные здания, школы, гостиницы, благоустроенные квартиры, коттеджи, магазины, гаражи, так же он идеален для подогрева двигателя автомобиля в гараже. Терморегуляторы приобретаются отдельно.

Основные характеристики

1. Габариты – 60 x 35 x 2,5 см
2. Масса – 11 кг
3. Напряжение питающей сети – 220 В
4. Номинальная мощность – 0,4 кВт
5. Расход эл. энергии – 0,4 кВт/ч
6. Температура излучающей поверхности – 95 С
7. Время нагрева поверхности – 20 мин

Принцип функционирования системы:

Система монтируется из параллельно соединённых базисных модулей, количество которых определяется объёмом отапливаемого помещения. Автоматическое управление осуществляется с помощью терморегулятора воздуха. Параметр управления – температура воздуха в отапливаемом помещении. На основе анализа действующей системы отопления, проведённого специалистами, была выведена зависимость среднесуточной продолжительности работы системы в течение отопительного сезона и коэффициент неравномерности включения системы. Не трудно вычислить среднегодовой коэф-нт неравномерности;

Кн.ср.=(Кн1+…+Кн9) / 9 мес.=0,28,

т.е. в среднем за отопительный сезон система в сутки работает:
0,28 х 24 ч.= 6,72 ч.

Таким образом, один обогреватель в сутки потребляет энергии:
6,72 ч х 0,4 кВт =2,68 кВт/ч , при этом отапливая 16 куб.м помещения.

В соответствии с вышеизложенным на обогрев 1 куб.м. помещения потребуется эл. энергии:
3,36 кВт/ч / 16 = 0,1675 кВт/ч – в сутки;
0,1675 кВт/ч х 30 дней=5,025 кВт/ч – в месяц;
5,025 кВт/ч х 9 месяцев=45,23 кВт/ч – за отопительный сезон.

На основании этих данных, зная стоимость эл.энергии, не сложно вычислить затраты на данный вид отопления в денежном выражении.

Пример работы при резко-континентальном климате

Месяц	Продолжительность работы системы в сутки	Коэффициент неравномерности включения
Сентябрь	2,3	0,1
Октябрь	3,4	0,14
Ноябрь	6,67	0,28
Декабрь	12,8	0,53
Январь	12,75	0,53
Февраль	12,07	0,5
Март	6,18	0,26
Апрель	3,2	0,13
Май	2,5	0,1

Монтаж кварцевых обогревателей – осуществляется нашими высококвалифицированными специалистами в кратчайшие сроки или же любым квалифицированным электриком. Схема обогрева может быть расширена или модифицирована в любой момент. Затраты на перенесение обогревателей в другое место также минимальны.

В заключении сделаем некоторые выводы:

Технология кварцевого обогрева является недорогой и высокоэкономной. Стоимость использования может быть просчитана наперед и является самой низкозатратной из всех возможных альтернатив из-за того, что практически вся электроэнергия преобразуется в тепло.

Кварцевые обогреватели полностью бесшумны, безопасны, что подтверждается многочисленными сертификатами. Они не выделяют неприятных запахов продуктов переработки, не поглощают кислород, для их работы не требуется дополнительной вентиляции. Безопасны для детей, животных и окружающей среды.

ГАРАНТИЯ НА ОБОГРЕВАТЕЛИ ПЯТЬ ЛЕТ

Кварцевый порошок для батареи будущего — ScienceDaily

Исследователи материалов Института Пауля Шеррера PSI в Швейцарии в сотрудничестве с Гренобльским Альпийским университетом (Франция) разработали метод, который может сделать прорыв в производстве литий-серы. батарея. Теоретически литий-серные батареи могут обеспечивать значительно больше энергии, чем современные обычные литий-ионные батареи, но современные прототипы демонстрируют отчетливую потерю емкости уже после нескольких циклов зарядки. В результате они еще не пригодны для широкого использования, например, в электромобилях. С помощью своего нового метода исследователи смогли получить важные сведения о том, как происходит быстрая потеря емкости. И показали: если в жидкую составляющую батареи добавить кварцевый порошок, то эту потерю можно замедлить. Исследователи сообщают о своих результатах в последнем выпуске научного журнала 9.0003 Энергия природы.

Литий-серная батарея считается многообещающим кандидатом для будущих устройств хранения энергии: необходимые материалы недороги, экологически безопасны и легко доступны. Прежде всего, этот тип батареи теоретически может обеспечивать примерно в три раза больше энергии, чем широко используемые сегодня литий-ионные батареи. На практике, однако, все еще есть несколько препятствий: например, литий-серный аккумулятор быстро теряет емкость при многократной зарядке. Современные прототипы выдерживают гораздо меньше циклов зарядки, чем обычные литий-ионные батареи, и, кроме того, они обеспечивают лишь часть теоретически возможной энергии.

Исследователи электрохимии из PSI получили новое представление о процессах, ответственных за потерю емкости, разработав специальный метод исследования с использованием рентгеновских лучей для отслеживания химических реакций, происходящих внутри батареи. Они впервые наглядно показали, как изменяются соединения лития и серы и как это приводит к потере емкости. И они впервые наблюдали, как обычный кварцевый порошок — основной компонент песка и основной ингредиент стекла — улучшает литий-серную батарею: добавленный к жидкому компоненту батареи, он увеличивает доступную энергию и ограничивает потеря емкости, которая наступает со временем. Другие исследователи ранее уже определили, что порошок кварца взаимодействует с материалами в литий-серных батареях. Теперь исследователи PSI подсчитали преимущества, которые может дать кварцевый порошок: «Благодаря этой добавке производительность литий-серных батарей повышается на 25-30 процентов», — говорит исследователь PSI Клэр Вильвьей, соавтор исследования. «Мы просто добавили кварцевый порошок в электролит — то есть в жидкий компонент батареи — как стиральный порошок в белье», — говорит Вильвьей.

Кварцевый порошок против “грязи”

У исследователей есть все основания сравнивать свою добавку со стиральным порошком: кварцевый порошок действительно связывает своего рода “грязь” в батарее. При работе литий-серного аккумулятора образуются так называемые полисульфиды. Это нормальный компонент работающей литий-серной батареи. Часть из них, тем не менее, будет потеряна в жидком компоненте батареи, а затем будет перемещаться между двумя ее электродами при каждом цикле зарядки и разрядки — исследователи называют это «эффектом челнока». Как следствие, эти полисульфиды-изгои реагируют с литиевым электродом батареи, тем самым уменьшая количество доступной серы — активного материала в батарее — и уменьшая емкость батареи.

Этому процессу можно противодействовать добавлением порошка кварца. «Мы обнаружили, что кварц связывает полисульфиды так же, как мыло связывает грязь», — сообщает Клэр Вильвьей. Это увеличивает и сохраняет зарядную емкость, поскольку внутренняя часть аккумулятора остается чистой и функциональной в течение более длительного времени. Улучшается обратимость процесса разрядки. «Мы называем это кулоновской эффективностью», — говорит Вильвьей. «Он увеличивается примерно с 80 процентов до 90 процентов». Для сравнения, кулоновская эффективность обычной литий-ионной батареи составляет более 99,9 процента». Очевидно, что до этой цифры еще далеко, но это уже действительно большой шаг».

Рентгеновские снимки батареи

Положительный эффект кварца был обнаружен, когда исследователи PSI в сотрудничестве с коллегой из Университета Гренобльских Альп исследовали химические процессы внутри батареи с помощью метода, известного как Operando. Дифракция рентгеновских лучей. Обычно с помощью этого метода нельзя наблюдать за жидкостями, поэтому процессы в электролите остаются скрытыми. «Рентгеновская дифракция работает только с упорядоченными кристаллическими структурами, однако полисульфиды в электролите обычно перемещаются беспорядочно», — объясняет коллега Вильвьеля Джоанна Кондер, первый автор исследования. Чтобы сделать полисульфиды видимыми, исследователи добавили в электролит стекловолокно. Полисульфиды упорядоченно оседали на поверхности волокон. «Выровненные таким образом полисульфиды преломляют рентгеновские лучи и, таким образом, становятся видимыми. Это позволило нам впервые проследить накопление и трансформацию полисульфидов внутри батареи во время зарядки и разрядки», — говорит Кондер.

Исследователи неожиданно обнаружили, что стеклянные волокна уменьшают нежелательное накопление сульфидов. Так как стекло состоит в основном из кварца, идея начать использовать кварцевый порошок в качестве некоего чистящего средства в батареях была очевидна.

Недорогой и простой

Два исследователя PSI признают, что, в принципе, существуют другие подходы, с помощью которых полисульфиды могут быть предотвращены от растворения и которые способствуют ограничению функции батареи: «Но они либо очень сложны, либо очень дороги, либо и то, и другое, особенно когда метод необходимо внедрить в промышленном масштабе. Кварц, напротив, является чуть ли не самым дешевым материалом». Ввести такое вещество в электролит очень просто. «Это большое преимущество нашего метода», — говорит Джоанна Кондер.

Источник истории:

Материалы предоставлены Институтом Пауля Шеррера (PSI) . Оригинал написан Яном Берндорфом. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Большой вызов Большой Нефти — Кварц

Батареи: Большой вызов Большой Нефти — Кварц

Перейти к навигацииПерейти к содержанию

Наше будущее за электричеством, и оно должно быть таким, если мы хотим отказаться от ископаемого топлива. Но этот переход основан на многовековой технологии — аккумуляторе. Текущее соревнование, охватывающее весь земной шар, идет полным ходом, чтобы доминировать в технологии, которая будет питать будущее.

Tsjisse Talsma for Quartz

• Большая идея

  Наше будущее за электричеством, и оно должно быть таковым, если мы хотим отказаться от ископаемого топлива. Но этот переход основан на многовековой технологии — аккумуляторе.

• Это факт

  Немногие отрасли мировой экономики пережили такой быстрый рост, как производство аккумуляторов в последние годы. В период с 2005 по 2015 год мировое производство литий-ионных аккумуляторов выросло в 10 раз. По прогнозам аналитиков, к 2025 году он снова вырастет в пять раз.

• Как это работает

  Батареи — это накопители энергии, создаваемые взаимодействием различных элементов на атомном уровне. С тех пор как в 1799 году была изобретена первая батарея, в которой использовались только медь и цинк, исследователи использовали множество других элементов, каждый со своими уникальными свойствами, для использования в батареях.

  Базовая конструкция батареи не менялась с начала 18 века. Внутри каждой батареи есть четыре компонента:

  • два электрода (анод и катод)
  • сепаратор (для предотвращения короткого замыкания)
  • электролит (для перемещения зарядов между электродами).

  Но первоначальная конструкция батареи должна была претерпеть некоторые существенные усовершенствования, прежде чем она стала практичной для повседневного использования, в том числе: Через несколько десятилетий он уже использовался в массовом масштабе для питания первых автомобилей.

  💪 Плотность энергии и мощность: Литий-ионная технология сделала полностью электрические автомобили реальными.

  💰 Стоимость: Электронная промышленность работала над снижением стоимости литий-ионных аккумуляторов, что, в свою очередь, сделало возможным рост числа портативных устройств.

  Литий-ионные аккумуляторы используются почти во всех современных портативных электронных устройствах, от глубоководного бурового оборудования и Boeing 787 Dreamliner до смартфонов и Tesla Model S.

• Определите свои термины

  Вот некоторый жаргон, который вам понадобится, чтобы понять аккумуляторную революцию:

  Мощность по сравнению с энергией: Мощность — это скорость, с которой может выделяться энергия. Думайте о мощности как о способностях автомобиля к ускорению, а об энергии — как о запасе хода автомобиля на полном баке. Различные приложения требуют различных уровней мощности и энергии.

  Ватт (Вт): Скорость подачи энергии.

  Ватт-часы (Втч): Единица энергии, где 1 Втч равен потреблению 1 Вт энергии в течение одного часа. Это единица, которая указана в вашем счете за коммунальные услуги.

  Втч на кг (Втч/кг): Сколько энергии содержится в килограмме данного материала. Единица измерения имеет значение, потому что чем тяжелее батарея, тем больше энергии потребуется машине или самолету, чтобы таскать ее за собой.

  Втч на литр (Втч/л): Сколько энергии содержится в литре данного материала. Устройство имеет значение, потому что место в автомобиле для хранения аккумулятора ограничено.

• Вопросы и ответы

  Какая часть мира лидирует в исследованиях аккумуляторных технологий?

  США являются явным лидером в исследованиях аккумуляторов. Его правительство вложило значительные средства на протяжении десятилетий, сначала чтобы получить конкурентное преимущество в космосе, затем в автомобильном транспорте, а теперь и в хранении энергии. В результате в США больше всего исследователей аккумуляторов, а значит, и больше всего стартапов по производству аккумуляторов. Тем не менее, у США пока нет нужной поддержки, чтобы помочь батареям перейти от экспериментальных к промышленным масштабам. В результате несколько стартапов в США в конечном итоге расширились в Китае.

  Узнайте больше ответов на ключевые вопросы об аккумуляторной промышленности.

• На что обратить внимание

  Литий-ионные аккумуляторы изменили бытовую электронику и положили начало процессу электрификации автобусов и роскошных автомобилей. Предприниматели надеются, что будущие итерации литий-ионных технологий или некоторых других химических элементов аккумуляторов изменят еще больше отраслей, в том числе:0004

• Стартапы массовых электромобилей, за которыми стоит следить: QuantumScape, Amprius, Sila Nano, Enovix
• Стартапы в области накопления энергии, за которыми стоит следить: Malta, Primus Power, Form Energy, Redflow, Sonnen, Natron Energy

CATL под номерами

Contemporary Amperex Technology Ltd. (CATL) обошла своих конкурентов и стала крупнейшим в мире производителем литий-ионных аккумуляторов. Открывающие глаза статистические данные о компании включают: 

12: Возраст компании

Четыре: Количество новых миллиардеров, выпущенных компанией во время листинга на Шэньчжэньской фондовой бирже в 2018 г.

40%: Китай

Четыре: количество «гигафабрик» компании, в том числе в Германии

Что искать

Каждые несколько лет кто-то утверждает, что построил аккумулятор, который можно полностью зарядить за пять минут . Вот вопросы, которые мы задаем, чтобы сказать, является ли утверждение рекламой или реальностью.

1. Была ли батарея разработана частным лицом, университетской лабораторией, стартапом или крупной компанией?

2. Каковы технические характеристики аккумулятора?

3. Через сколько лет батарея появится в продаже и для каких целей?

4. Проверялись ли ваши утверждения третьей стороной? Что говорится в отчете?

Лицо, представляющее интерес

Авторское право на изображение: Киран Кеснер для Quartz

Йет-Минг Чанг, основатель 24M.

Йет-Минг Чанг основал шесть компаний, в том числе три стартапа по производству аккумуляторов. Две компании (одна занималась производством аккумуляторов, а другая — 3D-печатью) стали «единорогами» с оценкой более 1 миллиарда долларов. Это само по себе было бы редким подвигом для любого предпринимателя, но Чанг сделал это, сохранив свою постоянную работу профессора материаловедения в Массачусетском технологическом институте (MIT) в Кембридже, штат Массачусетс. Вот его взгляд на будущее литий-ионных аккумуляторов:

Большое внимание уделяется попыткам заставить металлический литий работать. Для этого могут потребоваться твердые электролиты или добавки к жидким электролитам. Мы продолжаем повторять как сумасшедшие. Число действительно умных исследователей, работающих над батареями, сегодня, вероятно, в три раза больше, чем 10-15 лет назад.

🔋 Продолжайте читать

• Полное руководство по аккумуляторной революции. Тот, кто придумает следующую крупную аккумуляторную технологию, может стать ExxonMobil или Shell 21 века.
• Задача профессора Массачусетского технологического института решить мировые потребности в батареях. Тем не менее, Мин Чанг основал три компании по производству аккумуляторов, продолжая преподавать материаловедение в Массачусетском технологическом институте. У него есть одна или две идеи о том, как развиваются аккумуляторные технологии.
• Внутренняя история о том, как CATL стала крупнейшей в мире компанией по производству аккумуляторов для электромобилей. Менее чем за 10 лет эта китайская компания обошла Panasonic и LG. Теперь она питает больше электромобилей, чем любая другая аккумуляторная компания.
• Внутри огромного завода аккумуляторов CATL и города, который его поддерживает. В компании работает около 15 000 человек, и многим из них она предоставляет жилье в кампусе отрасли.
• Все элементы таблицы Менделеева, которые можно использовать для изготовления батареек. Лишь несколько элементов в периодической таблице являются идеальными материалами для аккумуляторов.
• Ответы на животрепещущие вопросы об аккумуляторной науке и бизнесе. Почему мы меньше заботимся о водородных топливных элементах? Какая страна лидирует в области аккумуляторных технологий? Как насчет утилизации аккумуляторов?
• Как преодолеть шумиху в аккумуляторной промышленности. Все ресурсы, которые вам нужны, чтобы анализировать раздутые заявления производителей аккумуляторов и следить за быстро меняющейся отраслью.
• Текущее состояние и будущие тенденции мирового рынка литий-ионных аккумуляторов (2018 г.): отчет, подготовленный парижской консалтинговой компанией Avicenne, содержит отличные данные обо всех типах аккумуляторов, материалах, которые используются для их изготовления, а также прогнозы развития рынка.