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弗兰肯斯坦论文文献综述

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弗兰肯斯坦论文文献综述

具体如下:

Frankenstein (the full name is Frankenstein - the story of Modern Prometheus, other translated names are Frankenstein, the story of man-made man, etc.) is a novel written by British writer Mary Shelley in 1818.

《弗兰肯斯坦》(全名是《弗兰肯斯坦——现代普罗米修斯的故事》,其它译名有《科学怪人》、《人造人的故事》等)是英国作家玛丽·雪莱在1818年创作的长篇小说。

Frankenstein, the protagonist of the novel, is a biologist who is keen on the origin of life. He haunts the corpse room frequently with criminal psychology and tries to piece together a huge human body with various parts of different corpses.

该作讲述小说主角弗兰肯斯坦是个热衷于生命起源的生物学家,他怀着犯罪心理频繁出没于藏尸间,尝试用不同尸体的各个部分拼凑成一个巨大人体。

When the monster finally got life and opened his eyes, Frankenstein was frightened by his ferocious face and ran away from him, but he pursued Frankenstein and asked for female companionship, warmth and friendship; Followed by a series of strange suspense and homicides.

当这个怪物终于获得生命睁开眼睛时,弗兰肯斯坦被他的狰狞面目吓得弃他而逃,他却紧追不舍地向弗兰肯斯坦索要女伴、温暖和友情;接踵而至的更是一系列诡异的悬疑和命案。

It is considered to be the first true science fiction in the world.

该作被认为是世界第一部真正意义上的科幻小说。

米莉个性孤独倔强,落落寡合,但她始终生热爱自然,苦恋故乡约克郡的荒原。她的小说和诗歌作品都充满了对大自然细致入神的描写。尤其在《呼啸山庄》中,旷野、神秘的的自然环境与凯瑟琳和希斯克厉夫这对旷世情侣的性格释放和人生故事水乳交融,相得益彰:极度的爱与极度的恨在在这个封闭的小宇宙中,戏剧化地获得一种神秘而又崇高的艺术气质。如此孤傲、叛逆又热情如火的灵魂,除了在这魔幻般的荒原上,还能在哪里生存呢?1神秘的原野评论家阿诺 凯特尔(Arnold Kettle)认为这部小说“对自然,荒野与暴风雨,星辰与季节的有力召唤是启示生活本身真正的运动的一个重要部分” 。故事背景具有哥特式神秘、超自然的气氛,而几乎所有的人物都被置于各种悖论关系所产生的危境中,弥漫着悬念,不断累积和爆发着能量。在这个前工业时期的约克郡荒原上,没有文明城市的状貌描画,没有繁华时尚的情趣点缀。只有阴郁荒凉的原野,四季不断的风、孤独的山庄,倾斜的树木、嶙峋的岩石,纷繁五彩的世界被过滤成为一个单纯的的黑白底色的梦境。 这梦魇般的夸张氛围中才能生发出非理性的人生价值和超越现实的精神追求。雨雪、风暴、黑夜是这荒凉原野的主要基调,野性的自然与激荡的精神一样,深不可测,令人生畏。这神秘漠然的荒野就是凯瑟琳和希斯克厉夫永远的精神之源,孕育滋养着他们孤傲不羁的灵魂、痴顽的爱情迷恋和对抗现实的疯狂。这荒原,是艾米莉终生不能离弃的故乡,是她艺术创作的素材宝库,也是她强烈个性发展的土壤。勃朗特一家的牧师住宅位于哈沃斯的城镇与荒野之间。西边的旷野是勃朗特姐妹经常散步的地方,艾米莉的气质深受旷野气氛的感染。夏洛蒂在1850年给《呼啸山庄》作序时说:“《呼啸山庄》从头到尾是乡土气息的。它带着荒原色彩,野性,像根一样虬结多枝。它也合乎自然的,不会是另一个样子,因为作者本人就是荒原上土生土长的人,荒原哺育长大的孩子。”艾米莉对原野的热爱是她人生经历的客观结果,也是她率真单纯个性的主观选择。在《呼啸山庄》中,荒野的浓重意象又是她表达混沌而强大的无意识的绝佳载体,是她展现本我精神层面故事的完美背景。荒野赋予了艾米莉独特的诗情,而她绝没有像夏洛特所惋惜感叹的那样是在一本困难的书上浪费了自己的才能,她以惊鸿一瞥的天赋给了这粗莽的旷野以永恒的生命。

十九世纪的英国,是19世纪的世界工业强国和海上霸主,亦是世界上第一个工业革命和工业化的国家,西方资本主义制度的倡导者。在多重历史因素交相激荡下,十九世纪英国文坛才女辈出。① 英国的殖民主义和对外战争,开阔了国民的视野,英国的“国际化”程度突飞猛进;同时也让当时的英国人对“异国情调”充满幻想。② 殖民主义也使英国财富暴增,加上当时报纸发行的推波助澜,令有闲有钱阶级对诗词小说的阅读需求量大大增加。③ 资本主义不受约束,越来越暴露它冷血的一面;使得有识之士不禁要为民请命。④ 新的发明接二连三,也让当时的人对未来和新科技充满不安全感。当时文坛的“女杰”包括:★简•奥斯汀可能是当时最受欢迎的女作家。她的名作《傲慢与偏见》《理性与感性》拜电影之赐,在二十一世纪仍然广为人知。她的父亲是教区牧师,奥斯汀从小就接触了许多藏书,加上对文学的兴趣,终于成为家喻户晓的作家。奥斯汀的作品如“两寸牙雕”,从一个小窗口中窥视到当时整个社会形态和人情世故。她死后在西敏寺教堂“诗人的角落”(The Poets’ Corner)也占有一席之地(乔叟、莎士比亚、拜伦等人也在这里受膜拜),可见她的人气和评价之高。★勃朗特一门三杰:夏洛蒂•勃朗特、艾米莉•勃朗特、安妮•勃朗特:被誉为“完美的三位一体”。跟奥斯汀有点类似,三姐妹也出生于牧师家庭。夏洛蒂•勃朗特(1816—1855)是19世纪英国著名的现实主义女作家,曾被马克思誉为“现代英国的一批杰出的小说家”之一,她的长篇小说《简•爱》是英国文学史乃至世界文学史上的经典作品。艾米莉•勃朗特所生活的三十年间正是英国社会动荡的时代。艾米莉•勃朗特的《呼啸山庄》在浪漫凄美的爱情故事中,写出了当时社会贫富差距对人心的磨蚀。安妮•勃朗特写出了两部小说《艾格尼斯•格雷》和《怀尔德菲尔府的房客》,在英国 文学史中占有一定的地位。她笔下的小说就如同她本人,给人一种恬静的感觉,主人公都有着纯洁的品德,勇敢地追求独立和幸福★勃朗宁夫人 – 伊丽莎白•勃朗宁她的名气恐怕主要来自她更有名的夫婿Robert Browning.不过她存世的诗文也确实颇有可观。勃朗宁夫人诗歌创作的主题可以分为两个主要方面。一是抒发生活之情;二是争取妇女解放,反对奴隶制,暴露社会的弊端,表现了进步的理想。她的诗具有炽热充沛的感情和扣人心弦之力量,语句精炼,才气横溢,大都是带有较浓的感伤性质。★雪莱夫人 – 玛丽•雪莱1818年,她的第一部也是最重要的一部作品《弗兰肯斯坦》(又译《科学怪人》)出版了。这本小说引起当时社会舆论的广泛争论。这部小说后来经过多次改编,以多种艺术形式表现,并搬上银幕,成为科幻题材电影最早的蓝本之一。《弗兰肯斯坦》,除科幻色彩外,这部作品中既有浪漫气氛,又有深切的人文关怀,更有令人毛骨悚然的恐怖因子,故此也被人誉为“有史以来最伟大的恐怖作品之一”。对于一个20岁的作者来说,这是一个非凡的成就。

如果真要对科幻小说追根溯源,相信很难有人能说出哪一部作品,哪一位作家能够称得上这一特殊文学领域的开山鼻祖。在一些介绍科幻小说的论文、学术著作中,不少研究者会把玛丽·雪莱在1818年创作的哥特小说《弗兰肯斯坦》当做第一部真正意义上的科幻小说。 然而,果真如此吗?或许只是因为这部幻想作品的主角弗兰肯斯坦的身份是一位现代意义上的科学家?如果对这部作品有过深入研究,不难发现,作品完整的标题是《弗兰肯斯坦或现代普罗米修斯》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus)。虽然作品中有弗兰肯斯坦用尸体创造出新生命的科学过程,但它所表现的主题仍旧是一场“狂妄导致英雄陨灭”的古希腊悲剧。 弗兰肯斯坦 现代普罗米修斯 如果我们再向前追溯,不难发现乔纳森·斯威夫特于1726年出版的小说《格列佛游记》。只要把其中的大人国、小人国解释成体型庞大或微小的异星生物,把天空岛变成《铳梦》中的天空之城,把慧骃国里那些拥有智慧的马变成《人猿星球》中猿。那么这将是一部地地道道的科幻小说。 《格列佛游记》之小人国游记 其实斯威夫特并不是那个时代唯一一个创作幻想作品的作家。同一时代的法国文豪伏尔泰也在他的短篇小说《小大人》中描写了一个天狼星人分别来到土星和地球并与这两个星球上的智慧生物交流的故事。这篇充满想象力和哲学思考的作品和现代科幻小说唯一的区别也许仅仅只是那辆穿梭于星球之间的马车。 从以上的提到的这些作品,我们不难发现。科幻小说文学性的一面其实古已有之,且源远流长。而发展变化的则是人们对于科学的认知和界定。 在玛丽·雪莱,H·G·威尔斯,儒勒·凡尔纳之后,我们普遍把拥有罗伯特·海因莱因,艾萨克·阿西莫夫,阿瑟·克拉克这三位著名科幻作家的时代称为科幻小说的黄金时代。那他们的作品与之前的科幻作品有什么不同?和他们所处的时代又有着怎样的关联? 1915年,爱因斯坦完成了广义相对论。接着,量子力学也渐渐进入了人们的视野。1939年,G·雷伯通过射电望远镜,接收到了来自银河系中心的无线电波。借助射电天文学,人们对自己所处的银河系,对于整个宇宙的认知又向前跨了大大的一步。1946年世界上第一台电子计算机“ENIAC”在美国宾夕法尼亚大学诞生。机器人的概念开始不断被人提起。1961年前苏联宇航员加加林乘坐“东方-1”号宇宙飞船绕地球飞行一圈,成为首位进入太空的人类。 在同一时期的科幻作品《基地》系列中,阿西莫夫为大家描绘了一个恢弘的银河帝国,而在《钢窟》中,机器人已经成了人类亲密的伙伴。在阿瑟·克拉克的《天堂的喷泉》里,人类通过天梯进入了太空。而这个时期经常出现的时空穿越,平行宇宙,其设定也是基于相对论和量子力学。相信熟悉黄金科幻的朋友一定可以在当时的作品中找到大量那个时代科技发展的痕迹。 阿西莫夫《基地》 显然,科幻的蓬勃发展和科技的进步如此契合并不是一种巧合。黄金科幻非常完美地诠释了两者之间千丝万缕的关系。那么之后,科幻新浪潮运动又展现了怎样的科幻发展趋势呢? 科幻新浪潮运动的核心是1939年创办于英国的《新世界》杂志,其中刊登了以J·D·巴拉德、奥尔迪斯等为首的作品。这些作品和美国的黄金科幻不同,它们的主题更为广泛,不再以科学技术作为作品的核心元素。而是把心理学、社会学、政治学乃至神学纳入到他们的作品之中。在新浪潮运动中“Science”的范围得到了前所未有的扩展。原来偏重于天文、物理、生物等自然科学的作品被冠以了“Hard Science”。 1968年科幻作家兼编辑朱迪·梅丽尔将这一流派的作品编撰成册,并且定名为“新浪潮”作品。为了和之前的科幻作品区别开来。原来的SF(Science Fiction)也有了新的定义:Speculative Fiction(推想小说) 而在新浪潮运动中有一部重要的作品,罗杰·泽拉兹尼的《光明王》。在这部科幻作品中科学和神学的界限已经变得十分模糊。在《光明王》的世界中,科技并不以我们熟悉的面目出现。而是以掌握科技的“天神”们的“神性”以及他们的“法力”展现。故事中的“死神”、“梵天”、“湿婆”实际上都是掌握了特定科技的凡人。而故事中的意识传输也成了印度佛教中的“轮回转世”。正如阿瑟·克拉克所言:“在任何一项足够先进的技术和魔法之间,我们无法做出区分。”也许,荷马和但丁活到新浪潮的时代,也能成为折桂雨果、星云奖的科幻作家。 罗杰·泽拉兹尼的《光明王》 从前科幻时代的《格列佛游记》、到现代科幻开山鼻祖《弗兰肯斯坦》、以及黄金时代的科幻作品《基地》一直到新浪潮的《光明王》,也许有人会觉得这是一场科幻的轮回。同样闪烁着奇幻色彩的《光明王》似乎只是比《格列佛游记》多了一层科学的外衣。 但只要深入思考。我们就不难发现,其实科幻小说的本质从来没有改变过,它们都是把人类社会,人性放置在一个陌生和未知的环境之中。而它的发展只是基于不同时代科学技术和思想文化的进步。 如果,这就是科幻的本质,那么只要我们继续探索社会的发展,挖掘人性,结合新的科学技术。那么科幻的发展必将历久弥新,永无止境。 笔者撰写此文时,正值游戏《赛博朋克2077》的发售。从1984年,威廉·吉布森创作《神经漫游者》至今已然经过了36个春秋。作品中提到的人工智能、虚拟现实、基因工程、超大型跨国企业一个个从幻想变为了现实。甚至吉布森所担心的“人性被普遍存在且廉价的技术所支配。”也已初露端倪。那么未来社会还会有哪些新的变化,人类在这些变化中又将何去何从?相信这些都将给科幻作家们带来无穷的灵感和挑战!

弗兰肯斯坦英语毕业论文

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答。

所谓“感”,可以是从书中领悟出来的道理或精湛的思想,可以是受书中的内容启发而引起的思考与联想,可以是因读书而引起的决心和理想,也可以是因读书而引起的对社会上某些丑恶现象的抨击、讽刺。读后感的表达方式灵活多样,基本属于议论范畴,但写法不同于一般议论文,因为它必须是在读后的基础上发感想。

“读后感”的“感”是因“读”而引起的。“读”是“感”的基础。如果是走马观花地读,囫囵吞枣地读,可能连原作讲的什么都没有了解,哪能有“感”?读得肤浅,当然也感得不深。只有读得认真,才能有所感,并感得深刻。

如果要读的是议论文,要弄清它的论点(见解和主张),或者批判了什么错误观点,想一想你受到哪些启发,还要弄清论据和结论是什么。如果是记叙文,就要弄清它的主要情节,有几个人物,他们之间是什么关系,以及故事发生在哪年哪月。

作品涉及的社会背景,还要弄清楚作品通过记人叙事,揭示了人物什么样的精神品质,反映了什么样的社会现象,表达了作者什么思想感情,作品的哪些章节使人受感动,为什么这样感动等等。

是中文的还是英文的呢

米莉个性孤独倔强,落落寡合,但她始终生热爱自然,苦恋故乡约克郡的荒原。她的小说和诗歌作品都充满了对大自然细致入神的描写。尤其在《呼啸山庄》中,旷野、神秘的的自然环境与凯瑟琳和希斯克厉夫这对旷世情侣的性格释放和人生故事水乳交融,相得益彰:极度的爱与极度的恨在在这个封闭的小宇宙中,戏剧化地获得一种神秘而又崇高的艺术气质。如此孤傲、叛逆又热情如火的灵魂,除了在这魔幻般的荒原上,还能在哪里生存呢?1神秘的原野评论家阿诺 凯特尔(Arnold Kettle)认为这部小说“对自然,荒野与暴风雨,星辰与季节的有力召唤是启示生活本身真正的运动的一个重要部分” 。故事背景具有哥特式神秘、超自然的气氛,而几乎所有的人物都被置于各种悖论关系所产生的危境中,弥漫着悬念,不断累积和爆发着能量。在这个前工业时期的约克郡荒原上,没有文明城市的状貌描画,没有繁华时尚的情趣点缀。只有阴郁荒凉的原野,四季不断的风、孤独的山庄,倾斜的树木、嶙峋的岩石,纷繁五彩的世界被过滤成为一个单纯的的黑白底色的梦境。 这梦魇般的夸张氛围中才能生发出非理性的人生价值和超越现实的精神追求。雨雪、风暴、黑夜是这荒凉原野的主要基调,野性的自然与激荡的精神一样,深不可测,令人生畏。这神秘漠然的荒野就是凯瑟琳和希斯克厉夫永远的精神之源,孕育滋养着他们孤傲不羁的灵魂、痴顽的爱情迷恋和对抗现实的疯狂。这荒原,是艾米莉终生不能离弃的故乡,是她艺术创作的素材宝库,也是她强烈个性发展的土壤。勃朗特一家的牧师住宅位于哈沃斯的城镇与荒野之间。西边的旷野是勃朗特姐妹经常散步的地方,艾米莉的气质深受旷野气氛的感染。夏洛蒂在1850年给《呼啸山庄》作序时说:“《呼啸山庄》从头到尾是乡土气息的。它带着荒原色彩,野性,像根一样虬结多枝。它也合乎自然的,不会是另一个样子,因为作者本人就是荒原上土生土长的人,荒原哺育长大的孩子。”艾米莉对原野的热爱是她人生经历的客观结果,也是她率真单纯个性的主观选择。在《呼啸山庄》中,荒野的浓重意象又是她表达混沌而强大的无意识的绝佳载体,是她展现本我精神层面故事的完美背景。荒野赋予了艾米莉独特的诗情,而她绝没有像夏洛特所惋惜感叹的那样是在一本困难的书上浪费了自己的才能,她以惊鸿一瞥的天赋给了这粗莽的旷野以永恒的生命。

摩尔弗兰德斯论文外文文献

母亲被流放殖民地后,摩尔随即变成了孤儿,无依无靠,直至三岁被科尔拆斯特小城的一位仁慈的老妇人收养,才结束了她遭人遗弃,颠沛流离的命运。收养她的老妇人“从前家境不错,但当时确实很穷,靠收养(她)这样的孩子勉强维持生活”,她“还开了一个小小的学校,教孩子们读书识字,也教他们一技之长。” 随后,老妇人病逝,摩尔被一贵妇人收养做女佣,对于这段生活经历,她承认:“我受到了所有良好的教育。那位贵妇人请了几位教师到家里来教他的女儿们跳舞,说法语,写文章;还请了别的教师教她们音乐。我一直陪伴着她们,因此和她们学的一样快。”从这些描述中可以看出,当时英国平民的孩子可以在民办学校受到早期教育,而中上层阶级家庭的子女仍以接受家庭教师的教育为主。其实,资料显示,17世纪早期,英国出现了非国教徒自办的小规模、收费低的私立性(或称实科性)中学;到了18世纪,实科性学校的扩张改变了英国的教育模式,这些学校赢得了社会的公认,而兴办招收女生的学校是英国教育的极大创新和改革,它取代了女孩在家里受教育的传统模式。此外,由出身背景来看,摩尔被定位为犯人之女,出生低微,但幸运的是,她被善人收养,受到了启蒙教育,能够读书识字,甚至在日后还学习了上层阶级贵妇人所必须接受的一切良好教育,这不得不说是笛福为表达“女人的天资恐怕比男人更高,她们的脑子也比男人快; 妇女在受教育以后能够干出什么事业,从一些女才子的事例上看得很清楚; 这种事例谴责了我们的偏见”这一观点而埋下的伏笔。虽然善良的老妇人供给摩尔的是粗茶淡饭,朴素布衣,简屋漏室,但让她受到的教育却丝毫不比富家子女差,让她具备了基本知识,懂得做人的道理,加上在贵妇人家里受到的环境熏陶,摩尔确实被培养成温文尔雅,知书达理的人。正是以曾经受过的教育和培养为依托,摩尔才具有一定的性格深度和内涵,在日后化身为聪明果敢的妇人,在婚姻与金钱的交易中不断伪装,知道如何把握自己的命运一步步累积财富;在沦为惯偷之后,知道运用自己的才智去行窃,比如伪造信函,在码头货栈冒领货物,利用法律为自己脱罪等;入狱流放殖民地前,知道打点一切,为日后的新生活做好准备,甚至比她的丈夫杰姆更为理性和有远见。尽管摩尔是生活在下层阶级的小人物,她个人意义上的成功就是摆脱了悲惨命运,最终过上了富足而平静的生活。上述种种,印证了笛福认为妇女只要受了教育,完成自我提升,同样有机会获得个人的成功,甚至比男人更出色的真知灼见。 妇女被认为应该被动、顺从、温和、优雅,主要负责家庭内部事务,这是从古就倡导的传统家庭生活中妇女的角色地位。对女性来说,婚姻自古以来使她们必须置于其中的重要社会制度,但在17-18世纪,英国的婚姻制度对待女性尤不公平,婚姻使一个女人的财产无条件的成为她丈夫的。他去世时,他可以将所有的财产留给别人,一点也不留给她;如果丈夫去世时没有留下遗嘱,妻子才能获得丈夫个人财产的1/3.金钱毫无疑问是婚姻的必要前提,因此,对于身无分文的摩尔来说,贵妇人家的花心大少是不会娶她的,为了避免再次遭人抛弃流落街头的命运,她不得已嫁给了二少爷,她对爱情的期待就此幻灭,她的第一次婚姻也就成了父权制社会中婚姻制度观念的牺牲品。此后,在经济利益的驱动下,摩尔走上了依靠婚姻换取财富和地位之路,因为她“根据自己的经验,很快懂得了这个道理:世道变了,连婚姻也不例外。不论在伦敦,还是在乡下,结婚是为了相互的利益,不是处于某种政治阴谋,就是为了做生意,”她还发现,“男人无所顾及的奔走,寻找富家之女;他们把此称之为‘猎妇’—即通过婚姻发一笔横财…”笛福借摩尔不断依附男人,直至人老珠黄而不得不行窃以为生的这段经历论述了经济与婚姻紧密挂钩的社会弊端,这也是当时妇女在经济和婚姻问题上处于被动、受约束和从属地位的体现。当然,笛福并非只指出人们在面对金钱和婚姻的消极面,他同时借摩尔之口提醒女士们:“(你们)对男人的侮辱,只得逆来顺受,导致以后无穷的痛苦。我认为,我们女人完全没有必要这样做男人的附庸品,……婚姻大事,关系到自己一身的幸福,万万不能操之过急。即使(你们)出嫁迟一点,但换来的一生安定的生活,因而完全补偿了晚婚的遗憾,嫁了个坏丈夫的女人,结婚往往太早太仓促;而嫁了个好丈夫的女人,则结婚再晚也不算晚。总之,除了身体残疾或名声扫地的女人,世上的女人迟早都能嫁个好丈夫,只要(你)能谨慎从事,处置得当。”[8] 可见,尽管当时大时代的前提是妇女们普遍受到不公正待遇,但笛福仍表现出他尊重妇女,理解妇女,同情妇女的态度,相信她们可以获得婚姻幸福并抨击了传统的妇女观,这在当时是难能可贵的。 从“当时毛纺业是科尔切斯特式的支柱产业”可以看出,纺织业仍是当时普通妇女从事的主要行业。摩尔做过许多活,纺纱、缝衣服、修补花边、洗女人花边帽、在贵妇人家做佣人,但都是熟练工,收入微薄。摩尔八岁时, 便天真地幻想着能靠“纺一天纱,可以挣三便士;要是缝普通衣服,一天有四便士”的收入成为一名“能自食其力,养活自己,不必去做佣人”的“贵妇人”,而当时真正的的贵妇人却是“生活奢华,地位高尚,享受着种种[她]所不知道的东西。” 可见,这种由于经济收入的差别反映出的社会贫富的分化及阶级差别十分明显。17世纪中期,妇女的社会地位以及对妇女的评价比以前略有改观。中上层阶层的妇女既掌管家族事务,又协助丈夫经营产业,摩尔在流放美洲后经营种植园就是很好的例证。同样,下层社会的妇女,虽然地位低下,但处境也比以前有所好转。到了17世纪晚期、18世纪初的经济转型时期,工业革命带来的商品使许多妇女摆脱了旧日繁琐的家务,如纺纱织布、制作面包、蜡烛、肥皂和酿酒等,使妇女得到了比以前更多的闲暇.加上当时世风追求悠闲舒适, 有条件的家庭都雇佣店员、管家和仆人,妻子成了有闲阶级,地位下降,男性对女性能力与才华的评价比以前大大降低,妇女的社会边缘化地位再次加剧。在这种社会风气下,笛福笔下的摩尔并不满足于“缝衣服、补花边、做帽子”诸如此类的父权制社会中所规定的女性职业,而是要做“贵妇人”,这充分表现了笛福突破传统礼教束缚,反抗传统妇女角色的安排的精神。《摩尔·弗兰德斯》全书另一个出彩的地方便是摩尔十多年行窃生涯的精彩描述,王佐良先生就曾感叹:“除了笛福,谁还能写出摩尔在靠行窃谋生的时候所用的各种方法使书的一部分可以称为《行窃大全》呢?”从这些描述的一个侧面我们可以对当时的法律制度一窥大概。出生在新们监狱的摩尔在故事一开篇就控诉了当时法律制度对待妇女不公,她说:“我听说,我们的一个邻国,不知是法国还是别的什么国家,皇帝曾颁昭规定,犯人若被判处死刑或罚做劳役,或发配远方,其子女由政府照管,如果我们自己的国家也实行这一制度的话,我小时候就不至于那么孤苦伶仃了。但我们的国家有我们的国法。我母亲只是犯了一点小偷小摸的勾当,却被判了大罪。” 文中还提到,如果犯了诸如制造****的罪,必会判处死刑,梆在火柱上被活活烧死。可见,当时的资产阶级建立了较为完备的社会刑罚体制,而且惩罚严厉。但被贫穷逼于无奈,摩尔依旧铤而走险,走上了行窃之路。当然,面对严苛的律例,妇女一旦入狱,也可以通过声称自己怀孕而获得缓刑,这可能是妇女面对法律所能享受到的为数不多的特权之一吧。摩尔和母亲均被流放美洲,这已经不幸中的大幸。她的母亲就是因为怀孕而要求减刑最后被流放,而摩尔则是想尽一切办法最终免除死刑得以流放,可见当时的刑法制度在对待女囚犯的问题上仍有它开明的一面。

)英国小说家,新闻记者,小册子作者。其作品主要为个人通过努力,靠自己的智慧和勇敢战胜困难。情节曲折,采用自述方式,可读性强。并表现了当时追求冒险,倡导个人奋斗的社会风气。其代表作《鲁滨逊漂流记》闻名于世,鲁滨逊也成为与困难抗争的典型,因此他被视作英国小说的开创者之一。

《摩尔·弗兰德斯》([英国] 丹尼尔·笛福)电子书网盘下载免费在线阅读

链接:

书名:摩尔·弗兰德斯

作者:[英国] 丹尼尔·笛福

译者:刘荣跃

豆瓣评分:

出版社:百花洲文艺出版社

出版年份:2005-6

页数:296

内容简介:

《摩尔弗兰德斯》是《鲁滨逊飘流记》的作者笛福的另一部独特的杰作,被英国作家沃尔芙誉为“英国不多的伟大小说之一”。小说以第一人称的手法书写,极具震撼力。书中的主人公一直以罪人的身份出现——她从十八岁到六十岁,除杀人、叛国外真可谓无恶不作。女主人公弗兰德斯生于监狱,在孤儿院长大,给贵族家庭当仆人。她被主人家的大公子诱后被迫嫁给她所不爱的二公子。婚后五年,丈夫病死,弗兰德斯成了寡妇。过了一段淫荡的生活后,她再嫁给一个在殖民地拥有田产的人。不久,她发现丈夫就是自己的亲哥哥。

作者简介:

丹尼尔•笛福(Daniel Defoe,1660年-1731年4月24日)英国小说家,新闻记者,小册子作者。其作品主要为个人通过努力,靠自己的智慧和勇敢战胜困难。情节曲折,采用自述方式,可读性强。并表现了当时追求冒险,倡导个人奋斗的社会风气。其代表作《鲁滨逊漂流记》闻名于世,鲁滨逊也成为与困难抗争的典型,因此他被视作英国小说的开创者之一。

哈萨克斯坦的论文文献

一、SCI-HUB: 

Sci-Hub:SciHub科研学术网址导航

英文文献下载必备!这个已经被介绍烂了,几乎是所有科研狗的必备武器。简单的说就是一个哈萨克斯坦的一位研究生小姐姐(亚历山德拉·埃尔巴金)觉得下载论文太贵了(平均一篇30美元!)而决定成立Sci-Hub,把各个出版社的论文都“导”出来,放在这个网址中,大家就可以免费下载了!(简直是全球科研狗的福星!小姐姐真可爱!)这个网址里面有好几个sci-hub的链接,随便哪个都可以,里面也介绍了使用方法,不再重述。

二、SPIS: spischolar学术资源在线;jsessionid=7D9AE2E1B5A0F260E28F8A92D3D6F795

SPIS全称,spischolar学术资源在线,由湖南纬度信息科技有限公司所推出的,这也是一个真香的网址,包含国内外9万余种主流期刊,可以通过题目和DOI检索。需要自己注册一个账号就可以了。

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王兆峰1,2 王 鹏2 陈 鑫2 李 强2

(1.中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京 100083; 2.中国石油集团东方地球物理公司研究院,河北涿州 072751)

作者简介:王兆峰,男,在读博士后,高级工程师,主要从事油气藏评价与开发工作。

摘 要:缝洞型碳酸盐岩油气藏是全球油气增储上产的重要领域之一。然而,碳酸盐岩储集体形态复杂,非均质性强,难以准确预测。本文以哈萨克斯坦A油田Pz段储集体为研究对象,采用井震协同进行精细连井 标定,提高了目的层横向上的连续性和可靠性。引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释,落实尖灭线及圈 闭规模,增加了研究区勘探开发的面积。利用断层建模技术将断层面立体刻画,确保断层解释的精度。利用 三维可视化技术进行古地貌分析,将研究区古地貌分为峰从洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种,并预测了有利 岩相带的空间展布。综合地质、测井和地震响应特征,宏微观相结合将储集体分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型 和裂缝型3种。综合地震属性、地震反演和蚂蚁体追踪建模技术,刻画了储集体的空间展布特征,并指出了 下一步滚动勘探开发的潜力区。

关键字:缝洞型储层;碳酸盐岩;储集体预测;A油田

The Characteristics and Prediction of Fissure-cavern Carbonate Reservoirs of PzLayer in NWKYZ Oil field in Kazakhstan

Wang Zhaofeng1,2,Wang Peng2,Chen Xin2,Li Qiang2

( and Information Technology Institute of China University of Geosciences,Beijing 100083,China; Geophysical Research Institute,CNPC,Zhuozhou 072751,China)

Abstract:Fissure-cavern carbonate reservoirs is one of the most important areas of increasing oil and gas production in the is hard to forecast because the reservoir rock has complex form and fissure-cavern carbonate reservoirs of the Pz layer in NWKYZ oil field in Kazakhstan as the target,we demarcate the well tie with integration of well and seismic to heighten the consistence and reliability of the horizon draw recent karst theory to direct the structure elucidation of the top surface of the define the wedge out and structural trap,and increase the exploratory development area of the region of show the fault plane audio-visual with the method of fault model technology and make sure the quality of fault divide the palaeogeomorphology into 3 kinds with 3D visualization:peak cluster,peak forest and fossil erosion forecast the distribution of the beneficial the characteristic of geology,logging and seismic response,we divide the reservoirs into 3 kinds:vag hole,fracture pore and clarify the distribution of the 3 types reservoirs with the method of seismic attribution,seismic inversion and ant tracking modeling,and then we point out the potential area for exploratory development.

Key words:Fissure-cavern reservoir;carbonate;reservoir prediction;NWKYZ oil field

引言

缝洞型碳酸盐岩油气藏是全球油气增储上产的重要领域之一[1~2]。由于该储集体形态复杂,非均质性强,钻探成功率一直不高,使得缝洞型碳酸盐岩油气藏的勘探开发成为一项世界级难 题[3~7]。多学科综合应用进行储集体的预测是解决这项难题的有效途径[8~9]。本文以哈萨克斯坦 A油田Pz层的缝洞型碳酸盐岩储集体为例,探索综合应用地质、地震、测井及生产动态资料来预 测缝洞型碳酸盐岩储集体特征的方法,希望能抛砖引玉,促进多学科在缝洞型碳酸盐岩储集体预 测中的广泛应用。

图1 A油田位置(据胡向红,2011[7],有修改)

1 区域地质概况

A油田位于哈萨克斯坦共和国境内南图尔盖盆地南部的Aryskum凹陷的aksay凸起上(图1)[1]。A 油田主要在M-Ⅱ层、侏罗系层和基底Pz层发现了工业油气流。本次研究的基底Pz层主要为灰岩和白 云质灰岩(Kz43、Kz47井),部分井含少量硬硅酸岩和软硅酸岩(Kz51),是典型的缝洞型碳酸盐岩储 集体。

南图尔盖盆地基底固结于早古生代末,根据基底组成及变质程度的差异,可进一步将其划分为 两套构造层,即前元古宇-下古生界深变 质褶皱基底,为盆地之真正基底,另一套 为泥盆-石炭系碳酸盐岩-基底Pz,为盆 地过渡性质基底,研究区的基底属于碳酸 盐岩过渡性基底[1]。基底之上主要发育侏 罗系、白垩系、第三系(古近-新近系) 和第四系,上覆地层与基底间以大角度不 整合接触(表1)。

南图尔盖盆地位于哈萨克斯坦中南部,处于乌拉尔-天山缝合线转折端剪切带,是 在海西期基底隆起上发育的中生代裂谷盆 地[10]。按地层构造标志序列,可将其中新 生界划分出反映区域构造演化特征的5个阶 段,即初始张裂阶段、断陷发育阶段、断坳 转换阶段、坳陷发育阶段和后期隆起阶 段[10]。研究区目的层基底Pz固结于古生代 末,并且遭受了抬升和强烈的剥蚀。A油田 基岩岩性复杂,据岩心、录井、镜下资料分 析,储层主要岩性可以分为4类:灰岩、白 云质灰岩、角砾岩和硅质岩。测井曲线特征 表现为高电阻率、高速度、低中子、高密度的特征。

表1 南图尔盖盆地地层简表

2 精细构造解释

井震联合连井精细标定

精细的地震地质层位标定是地震构造解释的基础,在标定时确保每一个地质界面和地震同相轴相对 应,匹配好储层段的每个同相轴,使时间域地震资料和深度域的测井资料能够正确地结合[11]。本次层 位标定采用“井震结合连井精细标定” 方法,即综合利用研究区29口完钻井的钻井、录井和测井资料 在进行了精确地层划分与对比的基础上,进行层位的连井标定与对比。通过多井合成地震记录的制作及 研究区纵横向联井剖面的对比验证,保证了层位标定横向上的连续性和可靠性(图2)。在标定过程中 根据测井曲线在纵向上的变化规律来确定标准层。其中白垩系阿雷斯库姆组泥岩段在工区内分布相对稳 定,可作为标准层。

图2 NWKYZYJIA50-58-54-48-57-32-51-31联井标定剖面

引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释

利用现代岩溶形成的喀斯特地貌特征(图3-A)和研究区的地震剖面(图3-B)进行对比来指导地 震解释,将古地貌复杂的上覆地层与基底的接触关系分为U形、V形和楔形3种,并对研究区古地貌复杂 的研究区进行重新解释。重新落实MII、J3ak尖灭线及构造、落实碳酸盐古潜山构造。

图3 引入现代岩溶指导缝洞型碳酸盐岩的基底顶面构造解释

断裂模型确保断层解释精度

在运用相干、地层倾角、时间切片、三维可视化等多种方法进行断层识别的基础上,进行断层建 模,利用断裂模型来确保断层解释精度(图4)。全区共解释断层50条,穿过基底断层30条,其中10 条延伸距离在以上(图5)。

图4 A油田断面模型

图5 A油田Pz层顶面断裂平面分布图

构造落实与古地貌的三维可视化展现

在精细解释Pz顶面反射层的基础上,利用研究区29口井的时深关系建立三维速度场,对层位进行 时深转换,然后对井进行校正,得到了目的层顶面构造图(图6)。基底Pz顶面主要分为东、西两个隆 起,局部发育一些小背斜圈闭,本次研究共落实圈闭16个,面积。

图6 A油田Pz层顶面构造图

在构造落实的基础上,进行古地貌恢复,并利用三维可视化技术展现研究区的古地貌特征(图7)。研究区的古地貌可分为峰从洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种类型。

图7 A油田Pz层古地貌分析图

3 储集体特征及预测

储层岩相特征

岩心、薄片及录井资料显示基底Pz主要岩性为灰岩、白云质灰岩、硅质岩和角砾岩4类。由单井 岩相分析图(图8)可以看出,基底岩性的电测特征主要分为两类:一类灰岩和白云质灰岩为低伽马、 中高电阻率、低声波时差、高密度;另一类硅质岩和角砾岩刚好相反,中高伽马、低电阻率、高声波时 差、低密度。同类岩性的曲线形态基本一致,多为线型。从接触关系上看,灰岩和白云质灰岩与上覆碎 屑岩的测井曲线接触关系为突变,硅质岩和角砾岩与上覆碎屑岩的接触关系为渐变。储层岩相在横向和 纵向上都具有很强的非均质性,角砾岩、硅质岩和白云质灰岩呈块状分布,利用属性建模技术能够很好 地将岩相的空间展布形态直观地展示(图9)。

储层分类特征

A油田Pz段的缝洞型碳酸盐岩储集体次生孔隙较为发育,非均质性强,储层物性好,是该区的主 力产层。根据岩心、测井及地震响应特征,研究区的储集体主要可以分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型和裂 缝型3种类型(表2)。

(1)溶洞孔隙型储集体。溶洞被硅质岩、角砾岩全充填,储集空间以溶洞充填物之间的孔隙为主。一般具有一定的构造背景,地震响应呈透镜状异常强反射,下部呈凹形的不连续强反射。测井响应呈箱 形或漏斗形,中低GR、高DT和低密度。

图8 A油田NWKYZYJIA49井Pz段岩相分析综合柱状图

图9 A油田Pz段岩相模型

表2 A油田Pz段储层分类特征

(2)裂缝孔隙型储集体。裂缝和基质孔隙比较发育,是典型的双重介质型储集体。地震响应上常 呈不连续反射,特征不明显,多与缝洞和较大的断裂相邻。测井曲线变化较小,低GR、低DT和高 密度。

(3)裂缝型储集体。储集空间主要是微裂缝。在地震响应上主要表现为连续强振幅界面,测井曲 线变化较小,低GR、中高DT和中高密度。

地震属性进行储层预测

地震属性分析是预测碳酸盐岩孔洞缝分布的重要技术手段。孔洞缝体系的规模和充填程度不同均会 引起地震响应细微的变化,而这种变化靠肉眼从地震同相轴的变化上来识别是非常困难的[12]。但是,在地震属性的差异中可能隐含了这种变化,每一种地震属性都从不同的侧面反映地下的变化,不同的属 性对缝洞的敏感程度是不同的。反射振幅包含了单个界面的速度、密度及其厚度信息,用它预测横向的 岩层变化和碳氢化合物存在的可能性,利用振幅类的属性可以帮助识别缝洞储层的分布[13]。频率是地 震脉冲的特性,它和地质因素如反射层的厚度或速度的横向变化及气体的存在有关:通常低频更多反映 厚的特征,高频对薄的特征敏感,油气和储层的变化会引起高频的吸收衰减。由于缝洞型碳酸盐岩储层 在大套的碳酸盐岩地层中相对而言是微观的,因此,在碳酸盐岩缝洞型储层的预测中,分频信息对刻画 储层的非均质性是很有帮助的[14]。反射连续性和地层连续性有密切的关系,是评价地震同相轴横向延 伸能力的物理参数,通常用相位类的属性来刻画。

(1)分频属性。分频解释技术是一种新的地震资料解释方法,它是以傅里叶变换、最大熵法及小 波变换等为核心算法的频谱分解技术[14-15]。分频属性结合三维可视化,是精细描述非均质储层的有力 手段。该方法在对三维地震资料时间厚度、地质不连续性成像和解释时,可在频率域内对每一个频率所 对应的振幅进行分析,这种分析方法排除了时间域内不同频率成分的相互干扰,从而可得到高于传统分 辨率的解释结果。通过对分频数据体的过井点剖面分析,总结研究区储层的分频响应有以下规律:有利 储层的分频响应为相对高(暖色)的调谐振幅,差储层分频属性响应往往表现为较低(冷色)调谐振 幅(图10)。通过该方法研究,认为基底碳酸盐岩有利储层主要分布于研究区中部,以侵蚀沟谷为界东 西分布的两大古岩隆周围面积约20km2。

图10 NWKYZYJIA地区基底50Hz分频属性可视化效果图

(2)振幅类属性。振幅是岩性界面阻抗差异的响应,上下地层阻抗差异越大,形成的反射振幅越 强[16]。研究区基底碳酸盐岩表现为弱振幅特征,当内部出现孔、洞、缝的时候,相当于在其内部出现 新反射界面,容易表现出振幅异常,形成局部强反射。

在NWKYZYJIA地区基底反射强度交流分量平面图上(图11),中部反射强度较强(橙、黄等暖色 调)区域代表了孔洞等Ⅰ类储集体发育的地区,其周边反射强度较弱(蓝、绿等冷色调)区域则代表 孔洞不发育的地区。可以看到,强反射区域可大致分为东、西两个部分,与分频技术预测结果基本一 致。在此基础上,每部分又可分为多个沿NW-SE方向展布的条带,与研究区主要断层展布方向基本 一致,说明孔洞发育情况受区域应力和断裂影响。

图11 NWKYZYJIA地区基底反射强度交流分量平面图

用地震反演进行储层预测

地震反演技术是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息,从常规的 地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、砂泥岩百分比、压力等信息[17]。本次反演用Jason软件中约束稀疏脉冲反演(Constraint Sparse Spike Inversion)来完成的。

根据研究区基底Ⅰ、Ⅱ类储集体发育规律,利用Jason软件的体雕刻模块(Volume View)对 距潜山顶面120m厚度范围内的Ⅰ、Ⅱ类储集体进行了雕刻(图12,图13),Ⅰ类储集体波阻抗值 界定为5000~10000g/cm3 *m/s,Ⅱ类储集体波阻抗值界定为10000~13800g/cm3 *m/s。结合研 究区的构造特征可以看出,Ⅰ类储集体主要沿古构造高部位发育,而且位置越高的地方储层厚度越 大,NWKYZYJIA56井附近,Ⅰ类储集体厚度达70m。Ⅱ类储集体发育于构造斜坡部位,其他地方 也有小范围的零星分布。

利用蚂蚁体追踪建模技术进行储层裂缝预测

裂缝预测一直是缝洞型储层研究的难点。本次裂缝预测采用蚂蚁追踪技术,该技术的原理就 是在地震数据体中播撒大量的蚂蚁,在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将 “释放” 某种信号,召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪,而其他不满足断裂条件 的断裂痕迹将不进行标注[18]。最后,获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。根据研究区 Pz顶面以下0~120m蚂蚁体追踪的裂缝模型(图14)可以看出,Ⅲ类裂缝型储集体受断裂影响 明显,发育于断裂附近。

图12 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120m Ⅰ类储集体厚度图

图13 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120m Ⅱ类储集体厚度图

图14 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120mⅢ类裂缝型储层展布特征

4 结论

(1)采用井震联合技术进行精细连井标定可以增强层位标定横向上的连续性和可靠性。

(2)引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释,落实尖灭线及构造圈闭。研究区重新落实MII、 J3ak尖灭线及构造,落实碳酸盐古潜山构造,增加了勘探开发的面积。

(3)断层建模技术可以将断层面直观地展现,有利于确保断层解释的质量。

(4)利用三维可视化技术展现古地貌特征,有助于古地貌的分析。研究区的古地貌主要可以分为 峰丛洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种类型。

(5)综合地质、测井和地震响应特征,将研究区储集体分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型和裂缝型三 种类型。

(6)综合地震属性、地震反演和蚂蚁体追踪建模技术,弄清了研究区3类储集体的空间展布特征。认为Ⅰ类溶洞孔隙型储集体主要沿古构造高部位发育,而且位置越高的地方储层厚度越大;Ⅱ类裂缝孔 隙型储集体发育于构造斜坡部位,其他地方也有小范围的零星分布;Ⅲ类裂缝型储集体受断裂影响明 显,发育于断裂附近。

参考文献

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独著《俄罗斯政治转型与对外政策》,南开大学出版社2012年版。独著《俄哈关系论析》,世界知识出版社2007年版。论文《中亚五国安全形势评析》,《现代国际关系》2012年第11期。论文《俄罗斯的全球治理战略》,《南开学报》2012年第6期。论文《美国“新丝绸之路”计划的源起、目标与影响》,《新疆社会科学》2012年第5期。论文《俄罗斯朝鲜半岛外交的实践、特点与趋势》,《当代韩国》2012年冬季号.论文《十年后的中俄关系》,《中国与世界观察》2012年第4期。论文《中俄在朝鲜半岛问题上的战略协作》,《太平洋学报》2012年第7期。论文《论俄罗斯与朝鲜半岛的关系》,《俄罗斯学刊》2012年第5期.论文《俄朝韩跨境天然气管道及其地缘政治影响》,《中国与世界观察》2012年第2期。论文《中国需高度重视人才外流问题》,载于《学习月刊》2012年第6期。A Survey of the Evolution of Party Systems in the Five Central Asian Countries,Contemporary Political Society,Volume 1 Number 1 Summer 2011论文《中国在中亚经济存在引发的反响及对策》,《俄罗斯中亚东欧市场》2011年11期;论文《俄韩能源合作迟滞的原因分析》,《国际石油经济》2011年9期;The characteristics and trends of Russian diplomacy on the Korean peninsula,Asia research network, 2011The evolution of the relationship between Russian and the Korean peninsula,Asia towards deeper mutual understanding,论文《论哈萨克斯坦三玉兹的关系》,《俄罗斯中亚东欧研究》2011年1期;论文《俄罗斯的韩国学研究》,《当代韩国》2011年1期;论文《美俄关系重启的前景分析》,《现代国际关系》2010年11期,转摘《难以消弭的冲突:美俄关系前景分析》,《中国社科文摘》2011年第4期;论文《中亚局势的现状与前景》,《现代国际关系》2010年3期;文章《稳定有序地发展中俄关系》,《中国社会科学报》2009年10月13日;论文《新中国成立以来的中俄关系》,《南开学报》2009年第4期;论文《30年来的中俄关系:从关系正常化到战略协作伙伴》被收录在论文集《改革开放与科学发展》中,吴志成主编,南开大学出版社2009年10月版;论文《新中国成立60年中俄关系的经验》被收录在天津市社会科学界第五届学术年会优秀论文集中;论文《中亚五国议会制度比较》,《新疆大学学报》2009年2期;参编著作《俄罗斯政治与外交》,时事出版社2008年版;记者专访《俄“跃进”强军意在复兴大国》,《南方日报》2012年9月5日记者专访《中俄贸易结构转变,隐忧伴生》,《中国产经新闻》2012年06月7日记者专访《90年代俄罗斯遭遇“智力流失”》,《中国产经新闻》2011年12月1日记者专访《俄罗斯归还半个黑瞎子岛的真正意图》发表在《北方周末报》2008年10月16日;记者专访《两极“圈地”所为何来》发表在《每日新报》2007年11月18日;攻读研究生期间发表的文章论文《浅析俄哈经济依赖关系》,《俄罗斯中亚东欧市场》2006年第4期;论文《从霍多尔可夫斯基案件看俄罗斯私营石油资本与政府的关系》,《俄罗斯中亚东欧市场》2005年第11期;论文《论欧亚经济共同体》,《俄罗斯中亚东欧市场》2004年第11期;论文《俄哈石油合作及其对中国的影响》,《俄罗斯中亚东欧市场》2004年第5期;论文《俄哈关系的新发展》,《国际政治研究》2003年第4期;译文《俄罗斯石油出口量增长受到管道运力不足制约》,《国际石油经济》2003年第11期;论文《冷战后俄罗斯的中亚地缘政治战略》,《新疆大学学报(社会科学版)》2002年第1期;译文《纳扎尔巴耶夫2001年度总统国会咨文》,《中亚信息》2001年第12期;论文《中国新疆地区周边国家地缘战略关系分析》;《新疆社科论坛》2001年第2期。

特斯拉论文文献综述

车东西

文?| Bear

导语:借着电动汽车的行业大潮,动力电池产业迅速崛起,全球已形成中、日、韩三国企业争霸,松下、LG、宁德时代等巨头分庭抗礼的行业格局。

表面的平静背后,新一轮巨变正在酝酿之中——固态电池即将掀起新一轮技术变革浪潮、动力电池白名单去除后日韩企业重回中国市场、全球车企与零部件巨头们也纷纷涉足电池产业,一场大变局即将上演。

为此,车东西特推出《动力电池大变局》系列报道,详解全球动力电池产业的风云变幻,本文为系列报道之一。

特斯拉自产的动力电池终于来了,马斯克的野心从电动汽车产业涌向了动力电池产业,新的血雨腥风将拉开序幕。

今日,据外媒electrek报道,特斯拉的“Roadrunner”动力电池自产计划正式启动,位于美国弗里蒙特大沙漠内的工厂,一条属于特斯拉自己的动力电池生产线正在成型。

整件事件最值得关注的焦点在于,达成规模化生产之后的特斯拉动力电池每度电仅需100美元(约合人民币701元,指每kWh容量电池价格),而根据投资机构瑞银公布的数据,松下当前动力电池每度电的成本约为111美元(约合人民币772元),而宁德时代动力电池的成本则为每度电150美元(约合人民币1042元)。

特斯拉进入动力电池产业的第一件事,就是打掉动力电池产业的价格“底裤”。

▲外媒报道特斯拉正在弗里蒙特工厂建造电池生产线

但除此之外,马斯克的这场动力电池“闪电战”还将在汽车产业与动力电池产业同时掀起浪潮。更多拥有资本与技术的车企在特斯拉的号召下,将会涌入动力电池市场,冲击当前的动力电池产业格局。

在这样关键的节点上,我们有必要找到特斯拉如何突破动力电池产业技术壁垒,一步一步解决电池研发,并最终具备电芯生产能力的秘密。

车东西通过对特斯拉五年以来的投资布局、技术研发情况与产业链布局进行梳理,找到了其中的答案。

一、耗时五年?三元锂电之父助力特斯拉自产电

2020年2月12日,外媒electrek曝料称,特斯拉正在美国弗里蒙特工厂搭建一条动力电池生产线。一时间,特斯拉自产动力电池的消息公之于众,引发了业界震动。

但若非此次媒体曝光,恐怕没有人能想到特斯拉自产动力电池的速度如此之快。

原因在于,与其他大张旗鼓进军动力电池产业的车企不同,特斯拉在这一领域的布局简直可以用低调来形容。

自2015年以来,特斯拉与动力电池相关的投资仅有三笔,分别是对达尔豪斯大学杰夫·戴恩研究小组(Jeff Dahn Research Group)的5年赞助计划、收购电池技术公司Maxwell以及收购电池制造设备公司Hibar。

三笔投资中,特斯拉仅披露了收购Maxwell的金额——亿美元(约合人民币亿元),另外两笔投资的金额与具体细节均未公布。

但正是这三笔投资,凑齐了特斯拉自产电池所需的关键技术——动力电池的电极、电解液、隔膜、电池壳体以及电池的制造工艺。

特斯拉在动力电池领域的布局始于2015年。

以领先于业界的三电技术立身的特斯拉不甘于在动力电池领域受制于松下,更何况彼时松下动力电池的产能爬坡速度远不如特斯拉汽车生产线的产能爬坡速度。

马斯克有预见性地意识到,松下可能会成为特斯拉迈向年产百万辆电动汽车的最大阻碍(随后事实如其所料,2018年松下的动力电池产能限制了特斯拉Model 3的量产速度)。

于是,马斯克动起了自产动力电池的念头。

2015年,马斯克找上了专注于锂电技术产业化的杰夫·戴恩团队,希望为其提供“数额可观的5年的研究经费”(the substantial 5-year funding package),让其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。

▲杰夫·戴恩研究小组

杰夫·戴恩团队是加拿大顶级大学达尔豪西大学内一支专注于锂离子电池技术研究的团队,自2008年开始研究锂电池产业化项目。其官方网站显示,该团队目前拥有30人左右的规模,共计发表论文600余篇,在重量级期刊JES与JPS上均有论文发布

有外媒评价,该团队是目前锂电池领域研究实力最强的团队之一。

杰夫·戴恩本人更是通过精确限定镍钴锰材料中镍的含量,使三元复合正极材料成功实现规模商业化,成为了业界公认的三元材料技术真正的开创者和发明者。

▲杰夫·戴恩

一边是急于自研自产动力电池的特斯拉,一边是希望并且擅长将技术产业化的杰夫·戴恩团队,双方一拍即合。

同年6月16日,杰夫·戴恩团队所在的达尔豪西大学与特斯拉共同宣布,杰夫·戴恩研究小组的合作伙伴将在2016年6月,从3M Canada转移到特斯拉,并与特斯拉达成独家合作协议。

达成合作协议之后,杰夫·戴恩老爷子一屁股坐进了特斯拉的前备箱,比出两个大拇指,兴奋之情溢于言表。

▲杰夫·戴恩

在此之后,杰夫·戴恩团队持续在新型锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂、钠离子与锂离子电池安全性基础研究以及电池研究理论/建模方面持续取得突破。

去年年底,来自杰夫·戴恩团队的论文显示,其新研发的动力电池循环周期可达到5000次左右,对应电动汽车行驶寿命超过100万英里(约为160万公里),这项专利目前已经为特斯拉所有。

而近期外媒electrek又曝出消息,称杰夫·戴恩团队的研究成果将使特斯拉的动力电池成本达到100美元/kWh(约合701元/kWh)。对比投资机构瑞银给出的数据,松下动力电池的成本约为111美元/kWh(约合771元/kWh)、宁德时代约为150美元/kWh(约合1042元/kWh),特斯拉目前的电池成本在业界属于最低水平。

据了解,杰夫·戴恩团队还在帮助特斯拉完成能量密度500Wh/kg的高镍三元锂电池的研发,目前已初具成果。

可以说,2016年以来,杰夫·戴恩团队为特斯拉自产电池项目贡献了众多底层的技术专利与经验积累,完善了特斯拉从电极、电解质到电池壳体环节的大部分技术链条。五年时间,杰夫·戴恩团队也确实完成了签约时对特斯拉许下的诺言——帮助特斯拉提升动力电池循环次数、降低动力电池成本、研发高能量密度动力电池。

这笔投资对于特斯拉而言,物超所值。

二、收购Maxwell?干电极技术提升动力电池能量密度

2016年之后,马斯克转身扎进了特斯拉Model 3的产能地狱,再无闲暇顾及动力电池产业的布局,以至于2017年、2018年2年时间里,特斯拉在动力电池产业并没有大的动作。

但时间来到2019年,一件事情为马斯克敲响了警钟。

2019年2月,特斯拉2018年财报发布的电话会议上,马斯克指出,超级工厂电芯产能的不足是限制特斯拉Mode 3产能的最大桎梏。

2019年4月,马斯克再度发推表示,“超级工厂的电芯产能只有24GWh,从7月份开始一直限制Model 3的产能,在产能到达35GWh之前,特斯拉不会再投钱进去。”

来自松下的产能限制,使得马斯克再度意识到了动力电池的重要性,他开始加速特斯拉在动力电池领域的布局。

2019年5月,特斯拉以亿美元(约合人民币亿元)的价格收购电池技术公司Maxwell,溢价幅度达到55%。

之所以如此迫切地拿下这家公司,是因为特斯拉看中了Maxwell的干电极技术与超级电容技术。

▲Maxwell干电极技术介绍

传统的电极制备工艺属于湿电极工艺,制造过程中,需要将正负极材料加入溶剂中,对电极片材料进行涂覆。

这种制造工艺的优势在于生产工艺验证时间长,电极质量稳定,但溶剂的特性决定了这种电极涂覆的方式生产的电极较薄,能量密度受限。

同时,生产过程中,需要对溶剂进行蒸发,这一部分生产工艺会产生一定程度的环境污染。

而无溶剂的干电极生产工艺则是将活跃的正负极材料混入黏性物质中,使得正负极材料自身“原纤维化”,形成自支撑膜,牢牢地粘着在电极片上(原理类似于脚底牢牢粘上的口香糖)。

这种生产工艺可以制备更厚的电极,使得电池的能量密度得到大幅提升。目前,使用该工艺制成的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg,电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg,同时获得更大的放电倍率。

与此同时,干电极的另一大好处,就是可以在电池使用之后,持续为其补充锂金属,弥补电池的容量衰减;而采用湿电极法制备的电极,补充锂金属和混有锂金属的碳不能很好地彼此融合,通常会伴有烟雾、火苗和噪音等强烈反应。

此外,干电极的制作流程不需要进行溶剂干燥步骤,降低了生产成本与时间成本,也降低了环境污染。

另一项超级电容技术,则可以用作能量回收过程中的快速储能装置,其能耗远小于将回收的动能重新储备到电池中。

而在急加速过程中,超级电容器能够实现大功率放电,避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝,对电池结构造成不可逆的损伤。

超级电容技术的另一大优势,就是工作温度范围大,大部分电池的工作温度需要维持在20℃-40℃之间,对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃-80℃之间,可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。

干电极技术为特斯拉自产电池提高了能量密度,而超级电容技术能够在特定场景下为电池提供辅助作用,二者结合或许是特斯拉将来会采用的“混动”方案。

三、收购电池生产设备商Hibar?为自产电池铺路

投资杰夫·戴恩团队,收购Maxwell都是为了掌握最新的电池技术,掌握技术之后的关键就是将其量产。

2019年10月,有媒体发现,加拿大精密设备公司Hibar突然出现在特斯拉旗下,成为了特斯拉的控股子公司。

特斯拉收购Hibar属于秘密进行的项目,其收购日期、金额、合作细节均未透露,但可以明确的是,收购Hibar意味着特斯拉的自产电池项目仅差临门一脚。

Hibar以生产高精度定量注液泵、注液生产系统、自动化电池制造和工艺设备闻名,产品线覆盖了完整的电芯生产流程。

▲Hibar产品一览

在过去的40年时间里,Hibar已经成为了电池行业里一次电池及二次电池生产线的首选供应商。

投资杰夫·戴恩团队让特斯拉拥有了自研动力电池的技术人才,收购Maxwell使得特斯拉掌握了动力电池领域最前沿的技术,而收购Hibar是特斯拉自产动力电池项目的最后一环,至此,特斯拉形成了从技术研发、样品验证到大规模量产的全面布局。

四、自产电池寿命将达100万英里?最大能量密度可达500Wh/kg

虽然特斯拉已经拥有了电池的研发、验证与量产的能力,但实际产品将能够达到什么样的效果呢?

目前其电池生产线还未投入实际使用,想从产品出发进行分析不太现实。我们可以换一个角度,从特斯拉目前拥有的技术实力,来推断其自产电池的技术指标。

1、电极

从电极角度来看,特斯拉自产的电池有很大可能性会采用已收购的Maxwell的干电极技术,该技术目前在三元锂电池领域能够实现的单体电芯能量密度为300Wh/kg,最大能够达到500Wh/kg。

现阶段,业界仅有松下的NCA 811三元锂电池以及宁德时代的NCM 811三元锂电池可在电芯能量密度达到300Wh/kg。

与此同时,上文提到,干电极技术能够实现将锂金属补充到负极内,以弥补充放电过程中,锂离子在负极、电解液中的消耗。

而此前,Maxwell有一项待审专利正是将锂离子补充至电池负极,这项专利技术将能够有效缓解电池在使用过程中的容量衰减问题。而随着特斯拉完成对Maxwell的收购,这项专利技术也自然转移到了特斯拉的名下。

▲Maxwell待审专利

在成本方面,由于省去了干燥步骤,整个电芯生产环节成本大约可下降10%-20%。

2、电解质

在电解质方面,受特斯拉资助的杰夫·戴恩团队近期在知名期刊JES上发表了两篇论文,讲述了他们在电解质方面取得的进展。

其中一篇名为《二恶唑酮与亚硫酸亚硝酸盐作为锂离子电池电解液添加剂》。

论文中提到,杰夫·戴恩团队对近期开发的新型电解质添加剂MDO以及另外两种添加剂PDO和BS进行了高温高电压与长期循环性能的测试,载体为NCM523三元锂电池。

为进行该项测试,团队将三种添加剂分别进行了单独与混合添加,不同的实验组合置于不同的温度、电压下进行测试,得出了不同的循环性能。

实验结果表明,添加了MDO、PDO电解质添加剂的电池均在石墨负极表面形成了SEI层(对负极起到保护作用),而添加了BS电解质添加剂的电池则没有形成SEI层。

通过长时间电池循环性能测试,2%PDO+1%硫酸乙烯、2%PDO+1%二氟磷酸锂的电解液添加剂组合在所有实验电解质添加剂的表现中最优,在经过800次放电循环后,电解质中留存的添加剂浓度依然大于90%。

▲实验结果,(b)(c)中最高的两条分布点分别为2%PDO+1%硫酸乙烯、2%PDO+1%二氟磷酸锂的电解液组合

在这一研究成果的基础上,杰夫·戴恩团队在去年6月又发布了一篇名为《出色的锂离子电池化学性能的广泛测试结果,可作为新电池技术的基准》的论文。

这项实验同样是对NCM523三元锂电池进行了不同的电解质添加剂测试。

实验结果显示,分别向电解质中添加2%碳酸亚乙烯酯+1%硫酸乙烯、2%氟代碳酸乙烯酯+1%二氟磷酸锂、1%二氟磷酸锂这三种电解质添加剂组合,能使电池循环寿命有效增长。

▲实验结果,紫色、绿色与红色线条为测试结果,另外两条为对照组

其中,添加了三种电解质添加剂组合的电池普遍在3000次充放电循环之后,还能保持85%以上的电池容量,有一组甚至在经历了5000次充放电循环之后,仍然保持了90%以上的电池容量。

而另外两组对照组的电池则在1000次左右的充放电循环之后,电池容量分别衰减到了50%左右的水准。

如果以5000次充放电循环次数作为电池的平均循环寿命,以特斯拉Model 3 EPA续航里程322英里作为单轮充放电的续航里程,那么在该电池组的有效生命期内,一辆特斯拉Model 3的行驶里程将会超过160万英里(约合257万公里)。

不过据特斯拉公布的专利显示,目前他们保守估计该电池的使用寿命在100万英里(约合160万公里),一般纯电动汽车所装配的三元锂电池理论使用寿命仅有40万公里-50万公里,特斯拉新电池的使用寿命大约是目前三元锂电池的3-4倍。

值得注意的是,杰夫·戴恩团队为特斯拉进行的研究是以NCM三元锂电池为基础的。因此从电解质添加剂与其适配电极的角度出发,特斯拉未来自产的电池极有可能是NCM三元锂电池而非NCA三元锂电池,该电池的最大循环次数可能逼近5000次,对应车辆的行驶里程可能会达到100万英里(约合160万公里)。

3、超级电容器

除了动力电池本身,收购Maxwell还为特斯拉带来了超级电容技术。

马斯克曾在媒体采访中透露,在大学期间,他就对超级电容技术充满兴趣,一度想进行研究。现在,这个超级电容的粉丝终于能够如愿以偿。

超级电容本质上是不同于动力电池的另一套储能方案,对比动力电池,其不足之处在于储能性能有限。

但其长处也非常明显,超级电容的充放电功率很大,并且能量损耗小,既能够高效率进行动能回收,在车辆急加速时也能够瞬间释放大功率电流,减轻动力电池工作压力。

与此同时,超级电容的工作温度区间为-40℃-80℃,能够适应一般电池难以适应的极端环境。

可以说,超级电容具备与动力电池互补的潜质。在车辆正常行驶时,动力电池提供主要电力,当车辆需要急加速、进行动能回收、在寒冷地带起步时,超级电容为车辆提供电力。

当自产电池项目落地后,特斯拉有可能会为车辆同步配备超级电容器,形成全新的动力电池+超级电容“混动系统”。

综合上述三方面来看,特斯拉自产的动力电池极有可能是NCM三元锂电池,第一代电芯产品的能量密度可能会在300Wh/kg左右,后续会逐步攀升至500Wh/kg。

其电解质添加剂可能会选用2%碳酸亚乙烯酯+1%硫酸乙烯、2%氟代碳酸乙烯酯+1%二氟磷酸锂、1%二氟磷酸锂这三种电解质添加剂组合中的一种,得益于优异的电解质性能,其电池的循环寿命将能够达到100万英里(约合160万公里),超过目前所有的动力电池循环性能。

不仅如此,超级电容技术也可能会被特斯拉投入应用,作为动力电池的辅助能源。

五、从供应商变迁史?看特斯拉自产电池的六大意义

特斯拉首条动力电池生产线的搭建,意味着这家车企在动力电池的供应链上走出了新的一步。

自特斯拉推出首款车型Roadster以来,这条战船就与全球锂电巨头松下牢牢地捆绑在一起。据了解,特斯拉首批100辆Roadster全部采用了松下的18650圆柱形电池。

后续推出的第一款面向大众的量产车型Model S,更是让特斯拉与松下开启了长达7年的独家供应关系。

在此期间,双方在美国佛罗里达州的沙漠中,建起了一座产能达到35GWh的动力电池工厂,也是如今世界上产能最大的动力电池工厂。

▲特斯拉Gigafactory 1

在马斯克的设想中,这座工厂最终将能够实现50GWh的年产能,撑起特斯拉年产百万辆电动车的远大愿景。

但事与愿违,一边是产能疯狂爬坡,电池需求迅速上涨的特斯拉;另一边是即使出现亏损,也仍在扩大生产线,招收更多员工的松下。

双方没有达成供需同步攀升的微妙平衡,特斯拉的电池需求缺口越来越大,最终在2018年财报发布的电话会议上,双方矛盾爆发。

马斯克指责松下的动力电池产能迟迟跟不上,限制了特斯拉Model 3的产能爬坡,如果松下不能按照约定将合资工厂的电池产能提升至35GWh,特斯拉就将停止对合资工厂的投资。

2019年第三季度,双方的合资工厂动力电池产能虽然达到了35GWh,但松下也冻结了进一步提升合资工厂产能至50GWh的计划。

自2013年展开合作以来,特斯拉与松下之间的关系第一次接近“冰点”。

此次事件之后,虽然特斯拉与松下仍然维持着动力电池的供应关系,但特斯拉也开始寻找新的动力电池供应商。借着特斯拉上海工厂投产这一机会,LG与宁德时代被特斯拉纳入其供应商名单。

2020年1月30日,特斯拉正式宣布与LG化学、宁德时代达成动力电池供货协议。

此外,路透社还报道,特斯拉正在与宁德时代就“无钴”电池进行进一步商谈,特斯拉未来很可能会使用宁德时代生产的“无钴”电池。

▲路透社报道,特斯拉正在与宁德时代商议无钴电池合作

到目前为止,特斯拉的动力电池供应链条已经从松下独家供应,转变为LG化学、宁德时代、松下三家同步供应。在特斯拉自产的动力电池完成供应后,这条供应链也将被纳入特斯拉的动力电池名单。

特斯拉已经正式从松下独家供应动力电池的“单极时代”,走向多供应商供应动力电池的“多元时代”。最终可能形成以自产电池为主,采购电池为辅的动力电池供应链条。

对于特斯拉而言,这一时代的到来有着三大意义:

1、动力电池降本增效,坐拥多家动力电池供应商的特斯拉,对供应商将拥有更强的话语权,势必会在动力电池采购价格上加大压价力度。

同时,自产的动力电池生产线投产后,特斯拉的动力电池成本将会低至100美元(约合人民币701元),比松下的动力电池成本还要低10%,特斯拉的成本优势更加明显,旗下车型或将进一步降价,更大规模的扩张销量。如果使用干电极技术进行动力电池生产,特斯拉动力电池的生产效率也会有小幅提升。

2、助推产能增长,到目前为止,特斯拉共拥有两座整车生产工厂,一座位于美国加州弗里蒙特,目前处于满负荷运转;另一座位于上海临港,目前产能15万辆/年,目标产能为50万辆/年,还有较大幅度的产能爬坡空间;还有一座规划中的工厂位于德国柏林,目前正在建设当中。

就目前情况来看,特斯拉与松下的合资电池厂供给美国本土工厂已然供不应求,中国工厂与未来的德国工厂势必需要新的动力电池供应商来提供动力电池。供应商足量的动力电池供应才能够推动特斯拉产能增长,最终在2022年实现年产100万辆特斯拉的目标。

3、满足百万辆Robotaxi的需求,马斯克曾经夸下海口,表示2020年将会有100万辆特斯拉汽车上路成为Robotaxi,暂且不论自动驾驶技术是否可行,以目前的电池技术来看,这一目标很难实现。

目前动力电池的循环次数大多在1000次左右,对应使用寿命大约为20万英里(约合32万公里),这一续航寿命对于普通家用完全足够,但对于需要24小时不间断运行的Robotaxi而言,却显得捉襟见肘。

特斯拉自产动力电池,正是为了解决这一难题,上文我们已经提到,特斯拉最新的专利显示,他们完成了100万英里(约合160万公里)续航寿命的电池研发,拥有超长续航寿命的动力电池将能够满足特斯拉Robotaxi运行的要求。

对于整个动力电池行业而言,特斯拉自产动力电池也有着深远的意义:

1、特斯拉作为电动汽车领军企业,进军动力电池产业这一行为,将会带来模仿效应,未来更多大型车企在转型电动化的过程中,可能会考虑自产动力电池以满足自身需求。对于车企而言,电动时代的核心——三电技术,必须要握在手心。

2、车企进军动力电池,意味着动力电池供应商们原本的客户流失,动力电池供应商的利润空间受到压缩。在与车企的博弈中,动力电池供应商将想方设法降低动力电池成本,提高动力电池性能。

3、新能源供应链结构可能发生改变,在车企自产动力电池的过程中,原本隔着动力电池供应商的材料供应商们,将能够直接与车企产生联系。产业链条减少,意味着产业结构进一步优化。

结语:掌握电池后的特斯拉将更加强大

特斯拉弗里蒙特工厂的第一条动力电池生产线正在搭建,投产指日可待,马斯克酝酿了5年的自产动力电池计划终于进入了产出结果的阶段。

掌握动力电池后的特斯拉,从各个角度来看,都将变得更加强大。

在供应链端,追求降本的特斯拉,一旦实现了自产动力电池的目标,对其他供应商的动力电池采购需求势必会相应减少。特斯拉的动力电池供应商们将会展开价格战,而在这场价格战中,特斯拉将享有绝对的主导权。

在电动汽车产品端,特斯拉自产的动力电池很有可能比目前市面上的大多数动力电池性能优异,将会拥有更长的使用寿命,更少的容量衰减,从而大幅提升特斯拉车型的保值率。

不过对于特斯拉而言,实现量产仅仅只是自产动力电池这一伟大愿景的第一步,后续动力电池的产能建设,对其而言才是真正的挑战。

在中国,动力电池产能的建设成本约为4-6亿元1GWh,而在美国,这一成本只会更高。特斯拉如果想要真正建成成规模的动力电池生产线,后续至少需要在动力电池项目上投资数百亿元。对于特斯拉这样刚刚盈利,现金流无比宝贵的公司而言,这笔投资将会造成庞大的压力。自产动力电池,对于特斯拉而言,仍然任重而道远。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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北京时间9月23日,特斯拉将在年度股东大会之后举办“电池日”活动。 近期特斯拉CEO伊隆·马斯克(Elon Musk)发推预热电池日,这次似乎要宣布电池技术的重大进展。 让我们提前预测一下可能发布什么新技术。 早在去年4月,马斯克就宣布将在2020年投产一种新型电池,这种电池在失效前能够驱动特斯拉 汽车 行驶100万英里(约160万公里),是普通电池寿命的2-3倍。 我们知道电池能量密度一直是电动 汽车 的痛点,相对于燃油 汽车 ,电动 汽车 要额外多安装几百公斤的电池组。目前,单体能量密度最高的锂离子电池是松下为特斯拉生产的镍钴铝(NCA)21700电池,能量密度达到322Wh/kg。相对其他 汽车 厂家有不小的优势。 除了能量密度以外,电池还有其他重要指标,比如说电池的衰减。反复充放电会造成电池衰减,当衰减到一定程度以后性能会迅速下降,电池的使用寿命也就到了。 汽车 锂离子电池的充放电循环一般在1000~2000次左右,大约能够行驶50万公里。这使得有些时候电池的寿命要小于整车的寿命,许多用户因此无法接受电动 汽车 ,另外电动 汽车 的保值率也远低于燃油车。 如果电池寿命能够达到百万英里,那么它电动 汽车 的总拥有成本和使用寿命将能够提高到与燃油车相同的水平上,这将是一个重要的突破。 2019年9月,特斯拉的电池合作伙伴Jeff Dahn团队发表论文介绍了新的电池技术,经过1000次充放电后能保持95%的容量,4000次充放电后,能保持90%的容量。 Dahn团队近两年主要专注于改善锂电池的循环寿命,其中涉及正极材料的制造工艺、电池的制造工艺和新型电解液添加剂。 综合以上信息,百万英里电池很可能是这次电池日将要发布的技术。 2019年2月,特斯拉重金收购了一家叫做Maxwell的电池技术厂家。Maxwell有一个独门绝技:干电极技术。这种技术使得电池的正负极不需要使用溶剂,从而克服高镍电极稳定性差的问题。Maxwell的干电极技术,能够在降低电池成本的同时提高能量密度和续航里程,目前电池能量密度能达到300Wh/kg,未来可能突破500Wh/kg。 此外还有一种可能的新技术,被称为硅纳米线技术。我们注意到特斯拉电池日注册页面放了一张背景图片,很可能就是硅纳米线的显微图。 硅纳米线技术来自于一家叫做Amprius的公司,近期Amprius把公司总部搬到了特斯拉电池工厂旁边,特斯拉电池日就在这里举办。新电池使用硅纳米线技术的可能性非常大。 传统锂离子电池中的负极材料是石墨,如果用硅纳米线取代石墨可以减轻电池重量和体积,提高电池效率,有助于制造能量密度更高、使用寿命更长的电池。 锂离子电池的主要限制因素是可以保留在电池电极中的锂含量。在传统锂离子电池中,阳极由石墨形式的碳制成,但这并不是最佳选择,硅的存储容量约为石墨的10倍。不过使用硅做电极有一个主要缺点,充电时,硅会急剧膨胀,膨胀会导致硅破裂并导致电池失效。一些公司尝试将硅与石墨混合,但是这些电池无法完全发挥硅的优势。 Amprius拥有硅纳米线专利,它的硅纳米线宽度大约是10纳米左右,内部晶核是单晶硅,外部有一层Si〇2进行包覆。 纳米线技术的硅无需粘合剂即可直接连接至基材,阳极厚度可以做到石墨电极的一半,这意味着高导电性和连接性。 纳米线技术中使用单晶硅意味着能够制成世界上能量密度最高的电池。 近期Electrek网站发布了一张图片,据说这将是特斯拉新电池的样子。从图片上看,新电池体积巨大,直径约54毫米,高度约98毫米。如果这个数据属实,那么单个电池的体积将相当于21700电池的倍。 电池的外壳,电极需要占据一定的体积,采用大电池设计能够减少外壳、电极所占的比例,这样就能够在同样的体积下存储更多的能量。同时,一个电池包所需要的电池数量将减少一个数量级,这将大大简化生产线和工艺流程,能够大幅降低生产成本。 仅仅增加电池的体积,就能得到显著的提高,那么以前为什么不做呢。其实特斯拉已经做过尝试了,从最初的18650电池升级成了21700电池,电池体积提高了46%。小幅度提升一个原因就是散热,这次一下子将电池体积提高了接近10倍,显然散热问题得到了很好的解决。 这次特斯拉很可能应用了电极无突起技术。传统电池的电芯是一个多层卷,包含了外隔离层、阴极、内隔离层、阳极,电极需要焊接一个小的金属箔突起,金属箔再焊接到外部电极上。 这样的工艺有一些致命的弱点。焊接占用了生产中的大量时间,导致电池成本上升。从整卷的电极到一个小小的金属箔,会导致电池内阻增大,从而增加损耗和发热。特斯拉电池虽然能量密度高,但是电池发热导致性能下降甚至是事故一直是特斯拉的痛点。 无突起电极技术利用电极的整条边作为连接,能够将电池内阻降低到原来的1/5至1/20,解决了发热问题,为制造更大型的电池铺平了道路。 显然,特斯拉正在通过整合一系列的新技术来大大提高电池的性能,这次电池日提出百万英里电池、超过320Wh/kg甚至是350Wh/kg的能量密度以及更大型的电池都是有可能的。一些分析认为特斯拉有能力将电池能量密度提升30%,生产成本降低50%。考虑到特斯拉目前使用的电池就已经领先对手不少了,这次的新突破将使特斯拉更具优势,很可能把竞争对手甩在身后,燃油 汽车 的默认也许比预想来的更早一些。 #科学燃计划#

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