#乡村振兴##数商兴农##新社汇##农村电商##数字经济# 近年来，数字技术不断为实体经济赋能，在乡村振兴和数字乡村建设中扮演了重要角色。信息技术创新的扩散效应、信息和知识的溢出效应、数字技术释放的普惠效应、互联网平台的网络效应，协同推动农业和农村数字化，促进共同富裕。本文作者调研了浙江、江苏、湖南等六个县（市、区）的数字乡村建设，从建设数字乡村促进共同富裕的视角，总结了六个县市的实践探索、基本经验，着重分析在技术赋能、打造品牌、政企关系、动力机制等方面的创新，提出加强顶层设计、促进产业融合、培养数字人才、优化供应链等建议。
数字乡村是伴随信息化、数字化、网络化、智能化在农业和农村经济社会发展中的应用以及农民现代信息技能的提高而内生的农业农村现代化发展和转型进程，既是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容。数字乡村以数字技术为基础，以数据为核心生产要素，充分发挥技术创新和应用的扩散效应、溢出效应、普惠效应和网络效应，对农业生产经营、涉农资金获取、人力资本提升产生积极影响，推动乡村振兴，促进共同富裕。
（一）信息技术创新的扩散效应
信息通信技术（ICT）在《国民经济行业分类》中主要指为电信、广播电视和卫星传输服务。ICT技术创新扩散效应的机制是，技术领先企业具有示范效应，技术落后企业具有模仿效应，企业间在技术运用上还有联动效应，基于内部的创新扩散因子和外部的扩散模仿因子共同构成了技术创新扩散模型。实践表明，ICT创新扩散在推进农业和农村数字化转型中发挥了先导性、战略性、倍增性和辐射性作用，创新扩散随着技术融合、业务融合的深入，其创新效应驱动越加显著。信息技术在数字乡村建设中的模仿效应和创新效应是逐步显现的，先是通过电子商务等业态产生模仿效应，有效促进农产品的标准化、品牌化、电商化以及规模化；然后通过ICT深度融合创新驱动产业转型升级，促进了农村一二三产业融合发展，产生联动效应；数字技术促进新模式、新业态涌现，释放了创新效应，推动数字乡村建设稳步前进。
（二）信息和知识的溢出效应
创新扩散不仅表现在技术创新方面，还表现在信息和知识的扩散和溢出。信息技术的价值更多地体现在创造新业务流程、新应用程序和新组织结构的创新性上，信息和知识的扩散更多地体现在人力资本提升和内生动力的打造。信息技术强大的知识溢出效应可以分为两类：技术知识和业务功能知识，业务功能知识通常成本太高、难度太大，促进技术知识流动更能发挥信息技术的知识溢出效应。信息和知识溢出效应在数字乡村建设中的作用机制为，一方面，信息溢出通过改善信息不对称发挥作用，互联网平台实时推送农产品市场信息，提高产销对接效率，降低交易成本和农业生产风险。比如，结合农产品价格波动、恶劣天气与自然灾害预警等实时数据，为农民决策提供可靠支持，实现农业生产从“事后处理”到“事前预测”的升级转变。另一方面，知识溢出可通过加速城乡信息流动、人才流动来实现。城市有效的知识空间溢出已成为其发挥引领区域经济均衡发展作用和促进乡村振兴的重要路径，信息技术增加教育资源获取的机会和可得性，由此带来的培训、就业和创业机会能吸引更多人才涌入农村，提升人力资本水平，拓展市场参与范围，帮助居民获得更加广泛和平等的机会。
（三）数字技术释放的普惠效应
数字技术是乡村振兴和减贫的强大工具。数字技术的内涵不断丰富，是多种数字化技术的集称，既包括互联网、物联网、区块链、大数据、云计算、人工智能等技术，也包括智能手机以及所有其他用数字方式收集存储、分析分享信息的工具。数字技术释放普惠效应的主要机制是，改善农村的软环境，进一步缩小城乡的数字鸿沟。农民和农村商家没有能力单独完成产业数字化转型任务，数字乡村需要的数字基础设施、数字乡村解决方案研发推广、应用场景打造、产销对接数字化、数字人才培养和职业技能开发等问题，必须依靠数字技术的研发和应用，打造普惠的、共性的、公共的数字化环境，持续加大服务支撑赋能力度。比如，数字普惠金融利用数字技术，拓宽了传统普惠金融服务的边界、降低了金融服务成本，促进资本等要素的合理化、均等化配置，成为缩小城乡差距的重要手段之一。数字技术可以利用现有的现金交易将农户、小镇青年、农村妇女、残障人士和贫困人口纳入金融体系，使用移动支付大幅提升了普惠金融覆盖率。获得金融服务是减少贫困与不平等的关键一步，智能手机拥有率和互联网上网率显示出利用信息技术实现普惠金融拥有广阔前景。
（四）互联网平台的网络效应
网络协同效应是指两种或两种以上的主体，如企业个体、网民个体或者某种技术的相互协同，通过互联网平台产生的效果。网络协同效应的本质是相对于工业时代相对传统、封闭、线性的供应链管理体制而言的颠覆性创新，互联网平台为多角色、大规模、实时的社会化协同提供了载体，基于互联网平台共同创造新的巨大价值。大型互联网平台拥有庞大的客户群，形成的海量数据有利于降低信息不对称引致的搜寻成本，提高供需精准匹配。大型互联网平台在环环相扣的产业链条中抓住关键痛点，再通过一个点连成“一条线”，从而带动中小企业的“一个面”。大型互联网平台开放计算能力和数字资源，既为平台企业自身服务，又赋能产业链供应链条内的中小微企业，这样就形成一个数字化的产业链条，产生大中小、产供销、内外贸、前后向、高中低等不同方面的协同效应。|节选自《数字乡村建设促进共同富裕的实践探索与经验启示》一文
数字乡村是伴随信息化、数字化、网络化、智能化在农业和农村经济社会发展中的应用以及农民现代信息技能的提高而内生的农业农村现代化发展和转型进程，既是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容。数字乡村以数字技术为基础，以数据为核心生产要素，充分发挥技术创新和应用的扩散效应、溢出效应、普惠效应和网络效应，对农业生产经营、涉农资金获取、人力资本提升产生积极影响，推动乡村振兴，促进共同富裕。
（一）信息技术创新的扩散效应
信息通信技术（ICT）在《国民经济行业分类》中主要指为电信、广播电视和卫星传输服务。ICT技术创新扩散效应的机制是，技术领先企业具有示范效应，技术落后企业具有模仿效应，企业间在技术运用上还有联动效应，基于内部的创新扩散因子和外部的扩散模仿因子共同构成了技术创新扩散模型。实践表明，ICT创新扩散在推进农业和农村数字化转型中发挥了先导性、战略性、倍增性和辐射性作用，创新扩散随着技术融合、业务融合的深入，其创新效应驱动越加显著。信息技术在数字乡村建设中的模仿效应和创新效应是逐步显现的，先是通过电子商务等业态产生模仿效应，有效促进农产品的标准化、品牌化、电商化以及规模化；然后通过ICT深度融合创新驱动产业转型升级，促进了农村一二三产业融合发展，产生联动效应；数字技术促进新模式、新业态涌现，释放了创新效应，推动数字乡村建设稳步前进。
（二）信息和知识的溢出效应
创新扩散不仅表现在技术创新方面，还表现在信息和知识的扩散和溢出。信息技术的价值更多地体现在创造新业务流程、新应用程序和新组织结构的创新性上，信息和知识的扩散更多地体现在人力资本提升和内生动力的打造。信息技术强大的知识溢出效应可以分为两类：技术知识和业务功能知识，业务功能知识通常成本太高、难度太大，促进技术知识流动更能发挥信息技术的知识溢出效应。信息和知识溢出效应在数字乡村建设中的作用机制为，一方面，信息溢出通过改善信息不对称发挥作用，互联网平台实时推送农产品市场信息，提高产销对接效率，降低交易成本和农业生产风险。比如，结合农产品价格波动、恶劣天气与自然灾害预警等实时数据，为农民决策提供可靠支持，实现农业生产从“事后处理”到“事前预测”的升级转变。另一方面，知识溢出可通过加速城乡信息流动、人才流动来实现。城市有效的知识空间溢出已成为其发挥引领区域经济均衡发展作用和促进乡村振兴的重要路径，信息技术增加教育资源获取的机会和可得性，由此带来的培训、就业和创业机会能吸引更多人才涌入农村，提升人力资本水平，拓展市场参与范围，帮助居民获得更加广泛和平等的机会。
（三）数字技术释放的普惠效应
数字技术是乡村振兴和减贫的强大工具。数字技术的内涵不断丰富，是多种数字化技术的集称，既包括互联网、物联网、区块链、大数据、云计算、人工智能等技术，也包括智能手机以及所有其他用数字方式收集存储、分析分享信息的工具。数字技术释放普惠效应的主要机制是，改善农村的软环境，进一步缩小城乡的数字鸿沟。农民和农村商家没有能力单独完成产业数字化转型任务，数字乡村需要的数字基础设施、数字乡村解决方案研发推广、应用场景打造、产销对接数字化、数字人才培养和职业技能开发等问题，必须依靠数字技术的研发和应用，打造普惠的、共性的、公共的数字化环境，持续加大服务支撑赋能力度。比如，数字普惠金融利用数字技术，拓宽了传统普惠金融服务的边界、降低了金融服务成本，促进资本等要素的合理化、均等化配置，成为缩小城乡差距的重要手段之一。数字技术可以利用现有的现金交易将农户、小镇青年、农村妇女、残障人士和贫困人口纳入金融体系，使用移动支付大幅提升了普惠金融覆盖率。获得金融服务是减少贫困与不平等的关键一步，智能手机拥有率和互联网上网率显示出利用信息技术实现普惠金融拥有广阔前景。
（四）互联网平台的网络效应
网络协同效应是指两种或两种以上的主体，如企业个体、网民个体或者某种技术的相互协同，通过互联网平台产生的效果。网络协同效应的本质是相对于工业时代相对传统、封闭、线性的供应链管理体制而言的颠覆性创新，互联网平台为多角色、大规模、实时的社会化协同提供了载体，基于互联网平台共同创造新的巨大价值。大型互联网平台拥有庞大的客户群，形成的海量数据有利于降低信息不对称引致的搜寻成本，提高供需精准匹配。大型互联网平台在环环相扣的产业链条中抓住关键痛点，再通过一个点连成“一条线”，从而带动中小企业的“一个面”。大型互联网平台开放计算能力和数字资源，既为平台企业自身服务，又赋能产业链供应链条内的中小微企业，这样就形成一个数字化的产业链条，产生大中小、产供销、内外贸、前后向、高中低等不同方面的协同效应。|节选自《数字乡村建设促进共同富裕的实践探索与经验启示》一文
为啥黑洞距离近了，拍照反而难了
银河系中心黑洞距离地球有2.7万光年之遥，它的大小从地球上看去与从地球上看月亮上的甜甜圈差不多。要给它成像，就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而才能确保“看得到”“看得清”。
路如森 中国科学院上海天文台研究员
继2019年人类首张黑洞照片发布后，又一黑洞的“真容”被拍摄到！北京时间5月12日，中国科学院上海天文台公布了银河系中心黑洞人马座A＊（Sgr A＊）的首张照片。全球其他5个城市（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国台北、日本东京、美国华盛顿）也都与上海同步公布了这张令天文学家兴奋的照片。
这张黑洞照片是由事件视界望远镜（EHT）合作组织，通过分布在全球的射电望远镜组网“拍摄”而成，它的发布给出了银河系中心人马座A＊就是黑洞的实证，为理解这种被普遍认为居于大多数星系中心的“巨兽”提供了宝贵的线索。
“组合”全球射电望远镜为黑洞拍照
因为黑洞不发光，所以我们看不见黑洞自身，但绕转黑洞的发光气体给出了其存在的信号。
广义相对论预言，黑洞存在，周围时空弯曲，气体被吸引下落。气体下落至黑洞的过程中，引力能转化为光和热，因此气体被加热至数十亿摄氏度。黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内，看起来就像一片阴影，阴影周围环绕着一个由吸积或喷流辐射造成的、如新月状的光环。
“完成对黑洞的成像，将为证明黑洞的存在提供直接的视觉证据。”中国科学院上海天文台研究员路如森表示，银河系中心黑洞距离地球有2.7万光年之遥，它的大小从地球上看去与从地球上看月亮上的甜甜圈差不多。要给它成像，就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而才能确保“看得到”“看得清”。
想要达到上述要求，望远镜的口径就需要达到地球直径的长度。然而，目前地球上已有的单个望远镜最大口径也只有500米。没有地球那么大的望远镜，如何才能给黑洞拍张合格的照片？天文学家想到了一个好办法——强强联合。EHT合作组织将分布在全球6个地理位置的8个射电望远镜“组合”起来，形成一个犹如地球那么大的“虚拟”望远镜，它的灵敏度和分辨力都是前所未有的。
2017年，这8个北至西班牙，南至南极的望远镜向选定的目标撒出一张“大网”，“捞”回海量数据，为我们勾勒出黑洞的模样。但留给科学家的观测窗口期非常短暂，每年只有大约10天时间。
除了观测时间上的限制，拍摄黑洞对天气条件的要求也极为苛刻。“因为大气中的水对这一观测波段的影响极大，水会影响射电波的强度，这就意味着降水会干扰观测。”中国科学院上海天文台台长、研究员沈志强说。
因此这8个望远镜所在之处均位于海拔较高、降雨量极少、晴天概率非常高的地区。
此外，要成功成像还必须要求所有望远镜在时间上完全同步。观测期间，每一个射电望远镜都收集并记录来自目标黑洞附近的射电波信号，这些数据被集成用于获得事件视界的图像。沈志强说：“为了确保信号的稳定性，EHT利用原子钟来确保其收集并记录的信号在时间上的同步。”
为银心黑洞提供首个直接视觉证据
科学家之前已观测到众多恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的、质量极大的天体作轨道运动。这已强烈暗示这个被称作人马座A＊的天体是一个黑洞，而这次发布的照片则提供了首个直接的视觉观测证据。
2019年，人类发布的第一张黑洞照片，捕获的是更遥远星系M87的中心黑洞M87＊。尽管M87＊比银河系中心的黑洞人马座A＊大了1500多倍，也重了1500多倍，但两个黑洞看起来格外相似。
“它们来自两种不同类型的星系，且具有极不相同的黑洞质量，但当我们聚焦在这两个黑洞的边缘时，它们看起来又神奇地相似。”来自荷兰阿姆斯特丹大学的理论天体物理学家、EHT科学委员会联合主席萨拉·马尔科夫教授说：“这告诉我们，靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配，我们在远处所看到的不同表象是由黑洞周围物质的差异造成的。”
尽管人马座A＊离地球更近，但是为其拍摄照片却比M87＊艰难得多。来自美国斯图尔德天文台、亚利桑那大学天文系和数据科学所的科学家Chi-kwan Chan解释道：“周围气体均以几乎接近光速的速度绕着人马座A＊和M87＊高速旋转。气体绕转M87＊一周需要几天到数周的时间，但对于小很多的人马座A＊来说，几分钟内气体即可绕转一周。这意味着在EHT观测人马座A＊时，该超大质量黑洞周围绕转气体的亮度和图案也在时刻快速变化着。给人马座A＊拍照有点像给一只正在追逐自己尾巴的小狗拍张清晰照片。”
这项成果的实现，集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员的奇思妙想。除了开发复杂的工具来克服人马座A＊成像面临的挑战外，EHT合作组织还花了5年时间，用超级计算机合成和分析数据，编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对。
未来EHT将拍一部黑洞“电影”
“现在我们能就这两个超大质量黑洞的差异展开研究。”来自天文与天体物理研究所的科学家Keiichi Asada表示，“利用已有的两个质量相差1500倍以上的黑洞的照片，我们将可以进一步检验极端环境下的引力。”
人马座A＊的照片是由2017年EHT观测数据中提取的诸多照片组合制作而成的。在此后的2018年、2020年和2021年，EHT合作组织并未停止观测研究的脚步。而且，EHT的台站数量还在不断增加，在2018年新增加了包括格陵兰望远镜在内的3个新的台站，观测阵覆盖范围进一步扩大。
在未来的计划里，更多的望远镜将被用来扩展EHT观测阵，譬如已经建成的欧文斯山谷射电天文台和即将建造的非洲毫米波望远镜。除了望远镜数量的增加，从2023年开始，EHT将进行0.87毫米波段的观测，相比于相同情况下的1.3毫米波段的观测，分辨率提升了近50%。而人马座A＊和M87＊仍是EHT合作组织最重要的科学观测目标，天文学家正在探究它们是如何随时间变化的，并对其周围磁场展开研究。
EHT数量的持续扩展和技术革新将使得科学家可以分享更多引人注目的天文照片，甚至是黑洞“电影”。“运用下一代EHT拍摄这样一部银河系中心黑洞的‘电影’，是天文学家的追求。”沈志强说，“我们正在规划建设中国的亚毫米波VLBI望远镜，以期参与到对人马座A＊的24小时不间断的接力观测中。”
我国科学家长期关注高分辨率黑洞成像研究。此次的EHT合作中，我国科学家积极参与了早期EHT国际合作的共同推动、EHT观测时间的共同申请、夏威夷麦克斯韦望远镜的观测运行，以及后期数据处理分析等。
沈志强说：“我们还将把望远镜对准其他目标源，制作更多‘甜甜圈’。因为其他‘甜甜圈’更迷你，所以需要更高的角分辨率，建设空间望远镜或可以实现这一目标。”
来源：科技日报
银河系中心黑洞距离地球有2.7万光年之遥，它的大小从地球上看去与从地球上看月亮上的甜甜圈差不多。要给它成像，就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而才能确保“看得到”“看得清”。
路如森 中国科学院上海天文台研究员
继2019年人类首张黑洞照片发布后，又一黑洞的“真容”被拍摄到！北京时间5月12日，中国科学院上海天文台公布了银河系中心黑洞人马座A＊（Sgr A＊）的首张照片。全球其他5个城市（比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国台北、日本东京、美国华盛顿）也都与上海同步公布了这张令天文学家兴奋的照片。
这张黑洞照片是由事件视界望远镜（EHT）合作组织，通过分布在全球的射电望远镜组网“拍摄”而成，它的发布给出了银河系中心人马座A＊就是黑洞的实证，为理解这种被普遍认为居于大多数星系中心的“巨兽”提供了宝贵的线索。
“组合”全球射电望远镜为黑洞拍照
因为黑洞不发光，所以我们看不见黑洞自身，但绕转黑洞的发光气体给出了其存在的信号。
广义相对论预言，黑洞存在，周围时空弯曲，气体被吸引下落。气体下落至黑洞的过程中，引力能转化为光和热，因此气体被加热至数十亿摄氏度。黑洞就像沉浸在一片类似发光气体的明亮区域内，看起来就像一片阴影，阴影周围环绕着一个由吸积或喷流辐射造成的、如新月状的光环。
“完成对黑洞的成像，将为证明黑洞的存在提供直接的视觉证据。”中国科学院上海天文台研究员路如森表示，银河系中心黑洞距离地球有2.7万光年之遥，它的大小从地球上看去与从地球上看月亮上的甜甜圈差不多。要给它成像，就必须要保证望远镜足够灵敏，能分辨的细节足够小，从而才能确保“看得到”“看得清”。
想要达到上述要求，望远镜的口径就需要达到地球直径的长度。然而，目前地球上已有的单个望远镜最大口径也只有500米。没有地球那么大的望远镜，如何才能给黑洞拍张合格的照片？天文学家想到了一个好办法——强强联合。EHT合作组织将分布在全球6个地理位置的8个射电望远镜“组合”起来，形成一个犹如地球那么大的“虚拟”望远镜，它的灵敏度和分辨力都是前所未有的。
2017年，这8个北至西班牙，南至南极的望远镜向选定的目标撒出一张“大网”，“捞”回海量数据，为我们勾勒出黑洞的模样。但留给科学家的观测窗口期非常短暂，每年只有大约10天时间。
除了观测时间上的限制，拍摄黑洞对天气条件的要求也极为苛刻。“因为大气中的水对这一观测波段的影响极大，水会影响射电波的强度，这就意味着降水会干扰观测。”中国科学院上海天文台台长、研究员沈志强说。
因此这8个望远镜所在之处均位于海拔较高、降雨量极少、晴天概率非常高的地区。
此外，要成功成像还必须要求所有望远镜在时间上完全同步。观测期间，每一个射电望远镜都收集并记录来自目标黑洞附近的射电波信号，这些数据被集成用于获得事件视界的图像。沈志强说：“为了确保信号的稳定性，EHT利用原子钟来确保其收集并记录的信号在时间上的同步。”
为银心黑洞提供首个直接视觉证据
科学家之前已观测到众多恒星围绕着银河系中心一个不可见的、致密的、质量极大的天体作轨道运动。这已强烈暗示这个被称作人马座A＊的天体是一个黑洞，而这次发布的照片则提供了首个直接的视觉观测证据。
2019年，人类发布的第一张黑洞照片，捕获的是更遥远星系M87的中心黑洞M87＊。尽管M87＊比银河系中心的黑洞人马座A＊大了1500多倍，也重了1500多倍，但两个黑洞看起来格外相似。
“它们来自两种不同类型的星系，且具有极不相同的黑洞质量，但当我们聚焦在这两个黑洞的边缘时，它们看起来又神奇地相似。”来自荷兰阿姆斯特丹大学的理论天体物理学家、EHT科学委员会联合主席萨拉·马尔科夫教授说：“这告诉我们，靠近黑洞的物体完全受广义相对论支配，我们在远处所看到的不同表象是由黑洞周围物质的差异造成的。”
尽管人马座A＊离地球更近，但是为其拍摄照片却比M87＊艰难得多。来自美国斯图尔德天文台、亚利桑那大学天文系和数据科学所的科学家Chi-kwan Chan解释道：“周围气体均以几乎接近光速的速度绕着人马座A＊和M87＊高速旋转。气体绕转M87＊一周需要几天到数周的时间，但对于小很多的人马座A＊来说，几分钟内气体即可绕转一周。这意味着在EHT观测人马座A＊时，该超大质量黑洞周围绕转气体的亮度和图案也在时刻快速变化着。给人马座A＊拍照有点像给一只正在追逐自己尾巴的小狗拍张清晰照片。”
这项成果的实现，集结了来自全球80个研究机构共300多名研究人员的奇思妙想。除了开发复杂的工具来克服人马座A＊成像面临的挑战外，EHT合作组织还花了5年时间，用超级计算机合成和分析数据，编纂了前所未有的黑洞模拟数据库与观测结果进行严格比对。
未来EHT将拍一部黑洞“电影”
“现在我们能就这两个超大质量黑洞的差异展开研究。”来自天文与天体物理研究所的科学家Keiichi Asada表示，“利用已有的两个质量相差1500倍以上的黑洞的照片，我们将可以进一步检验极端环境下的引力。”
人马座A＊的照片是由2017年EHT观测数据中提取的诸多照片组合制作而成的。在此后的2018年、2020年和2021年，EHT合作组织并未停止观测研究的脚步。而且，EHT的台站数量还在不断增加，在2018年新增加了包括格陵兰望远镜在内的3个新的台站，观测阵覆盖范围进一步扩大。
在未来的计划里，更多的望远镜将被用来扩展EHT观测阵，譬如已经建成的欧文斯山谷射电天文台和即将建造的非洲毫米波望远镜。除了望远镜数量的增加，从2023年开始，EHT将进行0.87毫米波段的观测，相比于相同情况下的1.3毫米波段的观测，分辨率提升了近50%。而人马座A＊和M87＊仍是EHT合作组织最重要的科学观测目标，天文学家正在探究它们是如何随时间变化的，并对其周围磁场展开研究。
EHT数量的持续扩展和技术革新将使得科学家可以分享更多引人注目的天文照片，甚至是黑洞“电影”。“运用下一代EHT拍摄这样一部银河系中心黑洞的‘电影’，是天文学家的追求。”沈志强说，“我们正在规划建设中国的亚毫米波VLBI望远镜，以期参与到对人马座A＊的24小时不间断的接力观测中。”
我国科学家长期关注高分辨率黑洞成像研究。此次的EHT合作中，我国科学家积极参与了早期EHT国际合作的共同推动、EHT观测时间的共同申请、夏威夷麦克斯韦望远镜的观测运行，以及后期数据处理分析等。
沈志强说：“我们还将把望远镜对准其他目标源，制作更多‘甜甜圈’。因为其他‘甜甜圈’更迷你，所以需要更高的角分辨率，建设空间望远镜或可以实现这一目标。”
来源：科技日报
蜂巢能源的短刀片电芯生产和发展路线
#微博新知博主##车圈新星驾到#
蜂巢能源近日举办了一次小规模的金坛工厂参观活动，主要介绍短刀电池的智能制造过程，我整理分享一下我看到的内容。
蜂巢能源的短刀电芯产品，首次出现是在2019年4月上海汽车展上，然后在2021年底蜂巢能源发布“领蜂600”全域短刀化后占据了产品序列的C位，这次在蜂巢能源二期短刀电池工厂，“短刀”电池量产线落地，年产能为2.5GWh。
▲图1.短刀磷酸铁锂的生产落地
Part 1
短刀的生产过程
在二期工厂的8GWh产能里，铁锂和三元（含无钴）大概占了一半。预计2022年，在各个电池企业里面铁锂估计占比都在50%以上。
现场可以看到，锂电池的第一道生产工序匀浆也是按这个比例安排的，单个2300L大容量双行星搅拌设备，每罐浆料对应600KWh（纯电动车10辆左右）——这部分其实和电池的最终形态没直接的关系。
▲图2.现场看到的化学体系的比例
比较明显的是第二道的涂布工艺，短刀电池的长度（近600mm）比普通电芯（148mm或者220mm）更长，涂布的宽幅、速度、精度决定了电池极片生产的效率和品质。在现场能看到1400mm超宽幅涂布机，一次出两列，涂布速度也非常高（80m/min）。幅度宽了，为了保证涂布精度，需要在涂布设备上设置三套β射线在线面密度检测系统和两套CCD实时涂宽检测系统，来实现数据实时检测和控制，保证涂布的自动闭环管控（面密度控制在±1.5%以内，正反面错位≤0.5mm）。
▲图3.短刀相比之前的宽幅涂布有很大的变化
在辊压工序中，整体工艺没有很大的差异，由于幅度比较宽，通过正极热辊压，负极双辊连续滚轧，在辊压机上进行电磁加热、红外线在线烘烤、在线激光测厚、废料边去除等技术集成，效率还是有很大的提升。
在模切工序，蜂巢能源应用了激光模切，节省模具投入和设备维护的费用，模切效率也得到40%的提升（30m/min提升至40-50m/min）。
在这里的最大挑战是激光过程产生的毛刺，需要检测层面非常精细化的算法。下一步产线的提升，主要依靠卷对卷模切+切叠一体设备，在工艺层面进行集成。
对于刀片系列的电池而言，某种意义上是从软包进化过来的（叠片工艺的电池生产），叠片速度一直是行业痛点，在这里看到的是双工位叠片效率高达0.4s/片，已研发完成的下一代超高速刀片式电芯极组成型设备，叠片效率可以做到0.125s/片，配合电芯的设计可以在电芯封装层面，对于卷绕极组成形效率形成实质性的挑战。
▲图4.高速叠片机
软包的电芯厚度瓶颈，在刀片设计的理念下，其实突破了。所以这颗磷酸铁锂的电芯，在21mm的厚度下达到了184Ah，还有进一步增长的空间。
▲图5.双卷芯的设计9mm合成21mm的厚度电芯
从生产的过程来看，二期工厂相比于之前看到的一期，在细节上有很多的改进，主要是兼容性方面：二期兼容了VDA、短刀两种不同的设备，在细节方面诸如传输设备方面作了改进，特别是导入了卷芯磁悬浮的物流体系，加上改进的AGV运输物流，极大的提高了节拍和效率。在参观过程中，工厂配置的人员又少了很多，而加入了更多的检测手段，通过强大的软件系统和数据分析来提高工艺直通率，变得更加智能化了。
走低成本，高体积利用率的路线，从VDA电芯一路演化到刀片，整体的卷芯到Pack效率还是非常靠前的。从目前来看，围绕电芯层面的革新，比围绕Pack结构的设计，能够使得电芯在制造层面的成本的降低，在Pack层面也会提高成组效率，降低电池系统的重量（能量密度提高），而且Pack内部的零部件数量减少，特别是相关结构件的减少，有效实现电池系统的成本目标。最终，电池安全性能也会进一步提升——对于方壳而言，薄的电池相对更安全。如果不往宽度方向做文章，往厚度扩展，对于电池安全的影响是很大的（散热面小，热导不出来，内外部的温差大）。
▲图6.刀片电芯的成组率，真的是非常高效的
Part 2
技术发展方向
●围绕全域短刀电芯的迭代
在技术交流环节，比较有意思的话题就是围绕短刀电池的进化。
由于目前磷酸铁锂材料技术的进展，可以在工艺环节和材料环节做进一步迭代。对于电池企业来说，最喜欢的进化方向就是这样：在电池生产线，电芯尺寸、电池系统和整车接口，什么都不需要变，直接能通过多迭代实现能量密度上5%、10%的升级。
蜂巢能源在短刀电池升级的路径上，不管是磷酸铁锂混磷酸锰铁锂，还是磷酸锰铁锂混三元，都在同时进行开发。今年底到明年还会陆续推出第二代和第三代，能量密度也将进一步提升。
从研发逻辑上来看，原材料的来源非常广泛，是更好的解决方案，为整个行业的进步和电动汽车的竞争力的增强，提供非常大的贡献和价值。磷酸铁锂和铁锰锂的下一步，是开发快充能力，目前的高性价比产品是配置1.6C快充能力，下一步开发2C-2.2C的铁锂，然后往4C方向上开发磷酸铁锂。
●高镍电芯开发
围绕低成本磷酸铁锂技术路线的出现，会逼着三元进一步向上，也会逼着无钴进一步向上，通过提高高镍的克容量和提中镍的电压，2022年上半年量产4.4V高电压产品和2022年年底（或者2023年初）无钴4.4的产品也会推出。这个技术方向上面，首先可以配合快充的设计，实现高性能电池的路线。
▲图7.围绕短刀的设计，主要迭代的是性能
做电池有意思的地方，就是产品一直在进化：产线通过不断的升级，改进效率和良品率。平台化可以适应多数客户的Pack设计，这是产品灵活性所带来的。
随着2021年新能源汽车市场的狂飙突进，2022年电池成本受到上游原材料上涨不断提升，这需要电池厂家和车企一起来承担，而2022年能看到新能源汽车的产品结构可能会有所调整。
目前每个电池公司面临的成本压力都是非常大的，但是这种压力是阶段性的压力，随着天气变暖，上游供给包括盐湖生产供给和矿山的锂的供给会增加，在国内外的共同努力下会得到逐渐的缓解。
在从材料端来看，蜂巢能源从2021年年中开始做了大量的行动，包括上游的一些原材料的锁定（锁量、包销、预付），有铺垫以后，整体材料供应能满足2022年全年的需求量。在成本的控制上要多重并举：除了提早地锁定一些原材料买进之外，还要做技术创新来降低成本——国产原材料的替代，新化学体系的使用，通过调整结构吸收一些成本的上涨。
预计在2022年，相比去年，蜂巢能源的磷酸铁锂比重会增加（超过50%），短刀电芯的比例也会增加。现在全球规模（300GWh）不是很大的情况下，供应链都已经出现了比较大的供应风险和挑战，未来成几倍，十倍的增长，到TWh时代电池材料的供应挑战会更大。从长远来看，蜂巢能源会自制一部分核心的原材料，并对上游原材料端进行一些投资，会对下一代电池技术的原材料进行一些投资。
从设备端来看，电池公司80%的投资是设备，需要以更高的生产效率和更智能化的，少人化的产线的设计，来规避未来人工成本上涨，来规避制造成本高的问题，同时做了柔性化的高效产线设计，短刀产线兼容300-500多毫米。电池制造过程中产生的海量数据如何利用起来，对提升产品质量，缩短制成周期都有非常大的好处。蜂巢能源专门做AI智能制造的落地，在电芯制造精益上做文章。
另外，蜂巢能源很有意思的是人才战略，随着品牌影响力的提升和规模扩大，本身公司开放，具有新势力思维的企业文化，在人才招引说是比较成功的。对于员工的激励，不只是围绕薪水，包括合伙人制度的推进、员工持股等措施其实都能让企业的发展更稳定。
小结：电池做到现在，对一个企业从技术、设备、上游材料和人才全方面提出了要求，随着车企的入局，整个电池产业会呈现出我们之前看不到的多元化色彩。
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蜂巢能源近日举办了一次小规模的金坛工厂参观活动，主要介绍短刀电池的智能制造过程，我整理分享一下我看到的内容。
蜂巢能源的短刀电芯产品，首次出现是在2019年4月上海汽车展上，然后在2021年底蜂巢能源发布“领蜂600”全域短刀化后占据了产品序列的C位，这次在蜂巢能源二期短刀电池工厂，“短刀”电池量产线落地，年产能为2.5GWh。
▲图1.短刀磷酸铁锂的生产落地
Part 1
短刀的生产过程
在二期工厂的8GWh产能里，铁锂和三元（含无钴）大概占了一半。预计2022年，在各个电池企业里面铁锂估计占比都在50%以上。
现场可以看到，锂电池的第一道生产工序匀浆也是按这个比例安排的，单个2300L大容量双行星搅拌设备，每罐浆料对应600KWh（纯电动车10辆左右）——这部分其实和电池的最终形态没直接的关系。
▲图2.现场看到的化学体系的比例
比较明显的是第二道的涂布工艺，短刀电池的长度（近600mm）比普通电芯（148mm或者220mm）更长，涂布的宽幅、速度、精度决定了电池极片生产的效率和品质。在现场能看到1400mm超宽幅涂布机，一次出两列，涂布速度也非常高（80m/min）。幅度宽了，为了保证涂布精度，需要在涂布设备上设置三套β射线在线面密度检测系统和两套CCD实时涂宽检测系统，来实现数据实时检测和控制，保证涂布的自动闭环管控（面密度控制在±1.5%以内，正反面错位≤0.5mm）。
▲图3.短刀相比之前的宽幅涂布有很大的变化
在辊压工序中，整体工艺没有很大的差异，由于幅度比较宽，通过正极热辊压，负极双辊连续滚轧，在辊压机上进行电磁加热、红外线在线烘烤、在线激光测厚、废料边去除等技术集成，效率还是有很大的提升。
在模切工序，蜂巢能源应用了激光模切，节省模具投入和设备维护的费用，模切效率也得到40%的提升（30m/min提升至40-50m/min）。
在这里的最大挑战是激光过程产生的毛刺，需要检测层面非常精细化的算法。下一步产线的提升，主要依靠卷对卷模切+切叠一体设备，在工艺层面进行集成。
对于刀片系列的电池而言，某种意义上是从软包进化过来的（叠片工艺的电池生产），叠片速度一直是行业痛点，在这里看到的是双工位叠片效率高达0.4s/片，已研发完成的下一代超高速刀片式电芯极组成型设备，叠片效率可以做到0.125s/片，配合电芯的设计可以在电芯封装层面，对于卷绕极组成形效率形成实质性的挑战。
▲图4.高速叠片机
软包的电芯厚度瓶颈，在刀片设计的理念下，其实突破了。所以这颗磷酸铁锂的电芯，在21mm的厚度下达到了184Ah，还有进一步增长的空间。
▲图5.双卷芯的设计9mm合成21mm的厚度电芯
从生产的过程来看，二期工厂相比于之前看到的一期，在细节上有很多的改进，主要是兼容性方面：二期兼容了VDA、短刀两种不同的设备，在细节方面诸如传输设备方面作了改进，特别是导入了卷芯磁悬浮的物流体系，加上改进的AGV运输物流，极大的提高了节拍和效率。在参观过程中，工厂配置的人员又少了很多，而加入了更多的检测手段，通过强大的软件系统和数据分析来提高工艺直通率，变得更加智能化了。
走低成本，高体积利用率的路线，从VDA电芯一路演化到刀片，整体的卷芯到Pack效率还是非常靠前的。从目前来看，围绕电芯层面的革新，比围绕Pack结构的设计，能够使得电芯在制造层面的成本的降低，在Pack层面也会提高成组效率，降低电池系统的重量（能量密度提高），而且Pack内部的零部件数量减少，特别是相关结构件的减少，有效实现电池系统的成本目标。最终，电池安全性能也会进一步提升——对于方壳而言，薄的电池相对更安全。如果不往宽度方向做文章，往厚度扩展，对于电池安全的影响是很大的（散热面小，热导不出来，内外部的温差大）。
▲图6.刀片电芯的成组率，真的是非常高效的
Part 2
技术发展方向
●围绕全域短刀电芯的迭代
在技术交流环节，比较有意思的话题就是围绕短刀电池的进化。
由于目前磷酸铁锂材料技术的进展，可以在工艺环节和材料环节做进一步迭代。对于电池企业来说，最喜欢的进化方向就是这样：在电池生产线，电芯尺寸、电池系统和整车接口，什么都不需要变，直接能通过多迭代实现能量密度上5%、10%的升级。
蜂巢能源在短刀电池升级的路径上，不管是磷酸铁锂混磷酸锰铁锂，还是磷酸锰铁锂混三元，都在同时进行开发。今年底到明年还会陆续推出第二代和第三代，能量密度也将进一步提升。
从研发逻辑上来看，原材料的来源非常广泛，是更好的解决方案，为整个行业的进步和电动汽车的竞争力的增强，提供非常大的贡献和价值。磷酸铁锂和铁锰锂的下一步，是开发快充能力，目前的高性价比产品是配置1.6C快充能力，下一步开发2C-2.2C的铁锂，然后往4C方向上开发磷酸铁锂。
●高镍电芯开发
围绕低成本磷酸铁锂技术路线的出现，会逼着三元进一步向上，也会逼着无钴进一步向上，通过提高高镍的克容量和提中镍的电压，2022年上半年量产4.4V高电压产品和2022年年底（或者2023年初）无钴4.4的产品也会推出。这个技术方向上面，首先可以配合快充的设计，实现高性能电池的路线。
▲图7.围绕短刀的设计，主要迭代的是性能
做电池有意思的地方，就是产品一直在进化：产线通过不断的升级，改进效率和良品率。平台化可以适应多数客户的Pack设计，这是产品灵活性所带来的。
随着2021年新能源汽车市场的狂飙突进，2022年电池成本受到上游原材料上涨不断提升，这需要电池厂家和车企一起来承担，而2022年能看到新能源汽车的产品结构可能会有所调整。
目前每个电池公司面临的成本压力都是非常大的，但是这种压力是阶段性的压力，随着天气变暖，上游供给包括盐湖生产供给和矿山的锂的供给会增加，在国内外的共同努力下会得到逐渐的缓解。
在从材料端来看，蜂巢能源从2021年年中开始做了大量的行动，包括上游的一些原材料的锁定（锁量、包销、预付），有铺垫以后，整体材料供应能满足2022年全年的需求量。在成本的控制上要多重并举：除了提早地锁定一些原材料买进之外，还要做技术创新来降低成本——国产原材料的替代，新化学体系的使用，通过调整结构吸收一些成本的上涨。
预计在2022年，相比去年，蜂巢能源的磷酸铁锂比重会增加（超过50%），短刀电芯的比例也会增加。现在全球规模（300GWh）不是很大的情况下，供应链都已经出现了比较大的供应风险和挑战，未来成几倍，十倍的增长，到TWh时代电池材料的供应挑战会更大。从长远来看，蜂巢能源会自制一部分核心的原材料，并对上游原材料端进行一些投资，会对下一代电池技术的原材料进行一些投资。
从设备端来看，电池公司80%的投资是设备，需要以更高的生产效率和更智能化的，少人化的产线的设计，来规避未来人工成本上涨，来规避制造成本高的问题，同时做了柔性化的高效产线设计，短刀产线兼容300-500多毫米。电池制造过程中产生的海量数据如何利用起来，对提升产品质量，缩短制成周期都有非常大的好处。蜂巢能源专门做AI智能制造的落地，在电芯制造精益上做文章。
另外，蜂巢能源很有意思的是人才战略，随着品牌影响力的提升和规模扩大，本身公司开放，具有新势力思维的企业文化，在人才招引说是比较成功的。对于员工的激励，不只是围绕薪水，包括合伙人制度的推进、员工持股等措施其实都能让企业的发展更稳定。
小结：电池做到现在，对一个企业从技术、设备、上游材料和人才全方面提出了要求，随着车企的入局，整个电池产业会呈现出我们之前看不到的多元化色彩。
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