《蒙古草原天气晴》
这是一部纪录片,在我先看到片段的时候,只是觉着这是大地上一家人的故事而已。

当我真正去看的时候,我感到了生命的平静,就像是偏离镜头时,普洁父亲的不告而别,普洁母亲的意外离世,普洁的不幸去世,不会为人所知,所有的苦水只能被活着的人生生咽下。
当他们出现在镜头面前,为人所知,为世界上的人所知,他们悲痛,他们感慨,他们泪流满面。普洁外婆面对拍摄者的真诚与爱,可是三次拍摄过后剩下的只有她脸上的无奈与不知所措。而在整个家庭悲剧的背后,是生命的捉摸以及不可预知性。

在社会经济改革背景下,只能以农牧为生的他们被悄然抛下,在生活质量无法保证的同时,就连命也无法保证,普洁母亲是被生生拖延去世的。可是他们在经历了一系列的失去之后,只能继续选择农牧,让自己的命留存下去。

其实最令我悲伤的事,普洁外婆最后脸上只剩下的痛苦,她只能活着,熬到去世的那一天,在这些年当中,看着熟悉的环境,缺少着那些音容笑貌。

#NASA[超话]# 北京时间今日17: 13: 40,2022年夏至时刻到来。届时太阳直射北回归线,也是一年内太阳直射点最北端。

英语中,将北回归线称作Tropic of Cancer,而Cancer正是指黄道十二宫中的巨蟹宫,这与夏至时太阳在黄道坐标系上运行到这里有关。

南北回归线直接囊括了太阳直射点年内移动的范围。这与地球自转轴与公转轨道面(黄道面)并不垂直所致(图1)。这个“偏离”垂直情况的角度,被称作地轴倾角,也等同于赤道面与黄道面的夹角;而后者被称作黄赤交角,这个名字在中学地理课本上出现频率更高。

不过,地轴倾角(黄赤交角)并非固定值。具体而言,它的变化主要受到两个因子影响:“短期”内的变化,是由月球引力为主导致的地轴章动,它的周期约18.61年,振幅约9.2'';更长周期的变化则至少长达数百年,其中最显著的周期约4.1万年,这使得地轴倾角在22°2'33''至24°30'16''间变动(过去五百万年的变动范围)。

对比可知,长周期变化的幅度和影响更主要;若只考虑长周期变化,而不考虑短周期章动的影响,得到的是“平均地轴倾角”;而如果二者均考虑,得到的是实际的“瞬时地轴倾角”。它们的关系可以参见图3。

在今日夏至时刻,后者是23°26'16.365'',届时太阳也直射在23°26'16.365''N;但我们确定南北回归线时,则通常使用“平均地轴倾角”所定义的纬圈,这一数值在当前是南北纬23°26'10.930''。

即使不考虑短周期章动,长周期变化让北回归线移动也相当明显。在105年前的1917年,南北回归线在23°27'整,而这105年内,平均地轴倾角已经减小约48.9'',相当于回归线向赤道方向移动约1500m。数十年前教科书还会标明黄赤交角是23°27',最新版本都改为23°26'了。

地轴倾角的变化,也是会造成数万年周期的长期气候变化(米兰科维奇周期)。它不会直接地改变地球总体接收到的太阳辐射量,但会首先影响不同纬度区域的辐射能“分配”,尤其在中高纬度明显。当倾角较大,中高纬度地区倾向“夏热冬寒”,而倾角较小则倾向“冬暖夏凉”,这会率先影响高纬度冰雪,最终通过极地冰雪对阳光的反照率等过程,间接改变获得的太阳辐射能,影响全球气候的万年周期变化。

因而,在年复一年的周而复始间,世界也始终在缓慢而辽阔地前行而维新—无论是亿万年沧桑变迁,还是我们渺小但能超越周期的一生。纪念往昔,也拓辟远方。

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另外,是否疑问最近数年夏至为什么多在6月21日?在很多人印象里,似乎之前夏至出现在6月22日的频率更高。这与地球公转与历法的关系有关。

两个同名的二分二至点之间历经的时长,被称作回归年(通常是用两个相邻春分间的时长),长度是365天5小时48分46秒(365.2422天),但略有波动。公历的一年正是基于此定义,但是由于历法必须是整数日,为了接近这个数值,就将年份长度分别设置为365/366天(即平年/闰年)。在公历平年,回归年比历法年长,夏至时刻会“后退”约5小时49分,但遇到闰年则相反,会“前进”约18小时11分。这就是夏至时刻的变迁。

如果考虑简单的“四年一闰”,一年的平均长度是365.25天,略长于回归年;在这种基本模式下,夏至总体会不断“提前”。本世纪夏至最后一次出现在(北京时间)6月22日是2015年,随后更多将在6月21日,甚至在2048年起的闰年,夏至将提早到6月20日。

这一局面将在22世纪初改变—由于现在的公历实质上是400年97闰,2100年不是闰年,因此在2097-2103年的七连平年后,夏至将在2102-2103两年重归6月22日。希望今天看到我这条微博的诸位还能见证[并不简单]

#夏至#

图1: 地轴倾角(黄赤交角)的示意图,左侧为夏至,右侧为冬至;
图2: 今日清晨Himawari-8可见光卫星云图,晨昏线的倾斜程度达到今年最大。
图3: 2000-2030年平均地轴倾角(黄赤交角)与实际的瞬时地轴倾角关系。可以看到,平均倾角在稳定缓慢减小,这是数万年周期的一瞬;实际的倾角则围绕着平均倾角上下摆动,正是叠加了地轴章动所致的18.6年波动。
图4: 墨西哥境内2005-2010年北回归线移动实例;
图5: 西撒哈拉境内的北回归线标志;
图6: 广东从化的北回归线标志塔。

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【“锂资源”走过价格狂飙突进:动力电池技术路线依旧百花齐放】

近期,持续飙涨的锂资源价格已经开始趋向稳定,锂、镍等关键原材料的价格或将出现回调。

“伴随着新能源汽车爆发式增长,我国动力电池装机量也实现了大幅提高,2021年全年装机量为154.5GWH,同比增长142.8%。预计到2030年全球电池装机量将达到大概3000GWH,行业正在快速增长。”6月16日,中科院院士欧阳明高在一场动力电池论坛上公开表示。

中国电池行业目前是全球最大、产业链最全的,占了全球产量的约70%,这是中国的优势产业。不过,我国电池行业也面临着材料价格上涨、国际政治经济形势等一系列挑战。

伴随着市场需求的大幅提升,动力电池产业在技术更迭、产业链建设、市场形态、产业布局等方面呈现出了一些新特征、新趋势。为了应对上游材料价格波动问题,亟须建立稳健的供需体系并开展电池材料的智能回收。面对欧美日韩对手的强势竞争,百花齐放般的技术创新仍然是我国电池产业未来几年竞争力持续提升的有效手段。

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电池行业正在建立稳健的电池材料供需体系。视觉中国

关键材料价格或将回落

受产业周期、疫情、国际局势紧张等多重因素影响,动力电池上游原材料成本涨幅不断增加。从产业链整体的角度看,各个链条上的企业都承担成本上升的压力,这也影响着我国新能源汽车产业的健康发展。

不过,近期,持续飙涨的锂资源价格已经开始趋向稳定,并且有多位行业人士认为,锂、镍等关键原材料的价格或将出现回调。

容百科技董事长白厚善指出,预计明年金属镍供应量会超过40万吨,镍价会从现在的2万多美元/吨下降到1.5万美元/吨以下。

锂价格同样也预计会有所回落。“我们原来预测下半年碳酸锂价格会开始回落,前段时间这个趋势已经开始,但因为新冠疫情导致生产暂时下降,5月份生产迅速恢复,出现了价格短暂回调,但大趋势肯定是下降。这也是矿业本身的特点,矿业作为周期性行业,当需求突然增加时价格会迅速上涨,但一定会回落。”白厚善表示。

尽管材料价格飙升,但从供给侧长期来看,动力电池的主要原材料供应充足。

欧阳明高指出,从锂资源角度看,发展锂电池产业是没有问题的,国内锂资源探明储量在不断增加。

“我们现在的锂资源可采储量,轿车能做到30亿辆,中国估计到2040年、2045年就是3亿辆新能源轿车。而且到了一定程度,材料就可以开始循环,我们估计在2050年应该有一半的材料都是循环来的。”欧阳明高表示。

孚能科技董事长兼CEO王瑀也表示,国内原材料储量是足够的,现在出现原材料短缺的问题是由于新能源汽车产能的突然爆发导致上游供应链供应不上,出现了供需关系的偏离。

电池行业正在建立稳健的电池材料供需体系。企业层面,供应链上下游企业应抱着共创共赢的态度去建立长期、稳定、友好的合作关系。整车、电池、电池的上游材料以及资源端要协同考虑,提高电池材料长短期需求预测和筹备能力。

国家层面,已经逐步对上游扩产进行有效的引导和布局,进一步自主开发国内资源,并在国际合作方面同澳洲、南美等区域建立更加紧密的双边合作,以保障原材料的供给。

另一方面,电池材料价格的上涨,意外催生了电池回收产业的快速发展。欧阳明高预计,在2050年有一半的电池材料都来自回收循环,这将很大程度上缓解当前的动力电池原材料短缺问题。

事实上,电池回收不仅仅是回收企业的责任,高效、自动化、智能回收跟电池本身的结构、架构有很大关系。因此在电池的初始设计端,包括电芯、电池包的设计,需要考虑将来的拆解便利性。在下一代的电池回收体系中,智能化水平、自动化水平将会得到更大的提升,能够对原材料的供应提供进一步的保障。

不过,目前电池回收还面临着回收难、标准化缺失等难题。

北京卫蓝董事长兼总经理俞会根认为,电池回收要从电池的全生命周期设计来考虑,从初始设计时就考虑梯次利用等回收相关的工作,真正把电池做全生命周期的设计,同时全产业链都参与进来,才能将链条全面盘活。

“我们不能把电池回收的责任都推到回收企业上,能不能做到高效、自动化和智能的回收,其实跟电池本身的结构有很大关系。如果说电池本身就不具备回收的便利性或友好性,再好的技术在后端也很难发挥效力。”中创新航研究院院长郑翔表示。

电池技术发展百花齐放

从消费者的角度而言,更加关注动力电池在高安全、高比能量、长寿命和快充等方面的表现。

近年来,随着技术的进步,动力电池比能量水平不断攀升。目前三元方形电池能量密度接近300Wh/kg,软包电池已达到330Wh/kg;半固态电池能量密度也已突破360Wh/kg,预计到2025年将实现400Wh/kg;未来锂硫电池能量密度有望达到600Wh/kg。同时,安全也是电池企业的生命线。高镍、低钴/无钴、高锰等技术的不断创新和迭代,均是以保证电池安全性能为前提条件。

动力电池企业竞争的核心则是做到并满足主机厂和消费者对于电池性能的需求。

“我们既要有各指标的平衡,又要有绝对值的提升,每家电池企业还要有自己的特色,坚持多样化发展。锂电池性能指标应当兼顾不同应用场景需求,实现电池综合效益最大化。我们认为电池各个性能指标绝对值都将继续提升,这是技术发展的一个必然趋势。”欧阳明高表示。

动力电池技术路线多样,性能各有不同。动力电池按照封装形式来划分,分为圆柱、方形、软包电池;按照材料体系来划分,分为磷酸铁锂和三元。此外,近年来,CTP、CTC、One-Stop、麒麟电池等新型电池层出不穷。

不同的技术路线决定了动力电池不同的性能参数,包括容量、电压、全性、循环寿命等,进而决定了整车的性能和成本。

从主流的电池材料体系来看,磷酸铁锂电池和三元锂电池在不同的细分市场和应用场景,各具有不同的优势。“对于三元和磷酸铁锂之间的区别,主要是目前市场存在的技术,大规模应用的技术,基本上没有什么谁对谁错的问题,只是定位的市场场景、应用场景有区分,面对的是不同的车型或者说不同的用户群体。”郑翔表示。

从封装形式来看,圆柱、方形、软包三种路线三分天下,不同的电池厂商有所侧重,但是又有所重合,三种技术路线各有优劣。特斯拉推崇的圆柱电池采用卷绕工艺,产品品质稳定,成本相对较低,但对于BMS系统提出了较高的要求;方形电池封装可靠度高,结构较为简单;软包电池,具有单体能量密度高、安全性能好、循环寿命长、设计灵活等优点,但是壳体强度低,对成组技术依赖性强,成组效率相对较低。

孚能科技选择了软包电池方向。王瑀认为,理论上讲肯定软包电池是最佳的选择,现在软包电池稳定性没有问题。

由于不同客户有不同的需求,宁德时代在圆柱、方形、软包均有布局。不过,宁德时代首席科学家吴凯表示,更倾向于方形硬壳是更合适的方案。“我们的车要用10年,软包在封装的密封性上属于半密封状态,硬壳通过激光焊接可以叫做全密封,基于此宁德时代更倾向于用方壳电池。”吴凯表示。

整体而言,我国动力电池产业目前创新势头迅猛,需要继续保持,但欧美日等发达国家也在动力电池领域持续深耕,并各具优势。

欧阳明高认为,现在电池还处于创新非常活跃、百花齐放的时候,但相信再过10年局面应该会比较清晰。在标准化方面,几种结构要继续保持创新的势头,大家都在创新,各自完善各自的体系,这是很重要的。

“现在的锂离子电池仍将在长时间内占据市场的主导地位,全固态电池现在只能说仍然是一个理想状态,虽然现在有很多汽车厂商都宣布在2030年之前引入,我相信这是有可能的。但是就算2030年,它的市场占有率仍然会很低,但是相信理想的电池一定会出现。”欧阳明高最后表示。


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