續(xù)航里程，是消費(fèi)者重點(diǎn)關(guān)注整車指標(biāo)之一。而電動(dòng)汽車的續(xù)航問題，一直是一個(gè)讓人擔(dān)憂的問題。續(xù)航焦慮，幾乎和電動(dòng)汽車相伴而生。

       電動(dòng)汽車的續(xù)航“頑疾”

       提起電動(dòng)汽車的發(fā)展史，其實(shí)相比較燃油車，電動(dòng)車起步更早。1873年英國化學(xué)家羅伯特·戴維森終于制造出世界上第一輛可供實(shí)用的純電動(dòng)車，采用一次電池驅(qū)動(dòng)，并且在7年后應(yīng)用了可充放電的二次電池。而被稱為“汽車之父”的德國工程師卡爾·本茨在1886年才發(fā)明了第一輛三輪內(nèi)燃機(jī)汽車。

純電動(dòng)汽車發(fā)展歷程圖

       發(fā)展到二十世紀(jì)二十年代，純電動(dòng)車發(fā)展到黃金期，甚至在1915年，電動(dòng)車市場(chǎng)占有率一度高出燃油車16%。之后由于石油開采技術(shù)和可燃及技術(shù)的提升，再加上蓄電池技術(shù)停滯，電動(dòng)車無法滿足長距離行駛的要求，燃油車后來居上，成為更多人的選擇。

       直到1990年，通用汽車發(fā)布純電動(dòng)概念轎車，各大汽車廠家才紛紛跟進(jìn)電動(dòng)汽車的研發(fā)和制造。到21世紀(jì)，車用電池，電機(jī)和控制系統(tǒng)等技術(shù)進(jìn)步極大的推動(dòng)了純電動(dòng)車的市場(chǎng)化，再到現(xiàn)如今提倡節(jié)能環(huán)保，很多國家紛紛發(fā)布燃油車禁售令，電動(dòng)汽車又一次迎來了發(fā)展。

       根據(jù) Canalys 公布的最新數(shù)據(jù)顯示，2023年上半年全球電動(dòng)汽車銷量增長49%，其中歐洲市場(chǎng)同比增長34%，美國市場(chǎng)同比增長97%。這一強(qiáng)勢(shì)增長的電動(dòng)汽車市場(chǎng)，為汽車產(chǎn)業(yè)帶來了巨大市場(chǎng)需求，但不可忽視的是電動(dòng)汽車的續(xù)航難題依舊存在。

       特別是電動(dòng)汽車使用過程中，電動(dòng)汽車電池不能精確顯示剩余電量，導(dǎo)致有些用戶在使用中產(chǎn)生了里程焦慮。

       金剛石量子傳感器：電量檢測(cè)精度達(dá)1%

       電動(dòng)汽車的剩余行駛里程很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，目前的電池電流傳感器無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電量。因?yàn)殡妱?dòng)汽車的電池電流最高可達(dá)數(shù)百安培，而平均電流僅為10安左右，而普通傳感器在保持?jǐn)?shù)百安培的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，沒有幾十毫安的精度，所以充電狀態(tài)必須以大約10%的模糊估計(jì)，這使得電池使用效率低下。

       東京工業(yè)大學(xué)研究人員提出了一個(gè)解決電動(dòng)汽車低效的方案。在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上發(fā)表的研究中，該團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種基于金剛石量子傳感器的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)可以在測(cè)量電動(dòng)汽車大電流時(shí)，以1%的精確度估計(jì)電池電量。

       利用金剛石制成的金剛石量子傳感器應(yīng)用于新能源汽車，電流測(cè)量范圍為±1,000 A，精度為10mA，可以有效降低電動(dòng)汽車的車載電池容量，并通過減輕重量等來改善功耗，將大大減少交通領(lǐng)域的CO?的排放量，助力全球節(jié)能減排綠色發(fā)展。

       除此以外，金剛石量子傳感器還可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、物理、材料等領(lǐng)域。11月2日，第七屆碳材料大會(huì)金剛石前沿應(yīng)用論壇將邀請(qǐng)專家團(tuán)隊(duì)，與您相約上海，共同探討金剛石光學(xué)器件與量子前沿應(yīng)用。