我最近在研究储能。锂电池。现在电动车发展的一个瓶颈是锂电池的能量密度还是不够大，电池能量质量比还是太小。一台电动车很大一部分的体积和质量都被电池占据了。无论是特斯拉和比亚迪都在努力解决这个问题，但是目前还没有太大的突破。
但是我看他这个月球电动车，宇航员加上车的质量挺大的，但是整个车体非常简陋，看着轮子很大，应该还有电机传动部分，但是基本没有放电池的地方。说明他的电池体积非常小。
电动车另外一个难点，就是电池在低温时，容量急剧减小，东北冬天电动车几乎用不了。
下面是普通锂电池的工作温度和存储温度：
普通锂电池的温控系统分为两类，就是风冷和液冷，风冷简单理解就是在电池上加个风扇，用空气来带走热量。所谓液冷简单理解就是给电池加个空调，用冷却液来带走热量。但是月球没有空气，风冷是不可能的，用液冷也不行，月球零下一百多度和零上一百多度，什么冷却液都要变成固体或者气化。冷凝管要爆掉。
月球表面为超高真空，白天127℃，夜间-183℃。 由于月球上没有大气，再加上月面物质的 热容量 和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。 白天，月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，其表面温度可降低到-183℃。
我其实很好奇，登月车是任何在这种温度下工作的？他们的温控系统是如何工作的？
评论区给出了链接，我逐个看了美国登月的技术资料。英文不懂就用翻译软件。觉得人类的智慧的确值得学习。
根据NASA的介绍，月球车是用两组银氧化锌电池来供电的。每组电池有两个单元，每个单元有16节电池。每组电池可以提供36伏特、125安培时的电量，足够月球车行驶约92公里。电池安装在月球车后部的两个箱子里，箱子上还有散热器和温度传感器，可以保持电池在合适的温度范围内工作。纽扣电池是一种微型银锌电池，在电池内装有氧化银和锌等物质。锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银做正极材料，锌做负极材料。由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极的氧化锌变成锌。锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。
锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）达100W·h/kg～130W·h/kg（是铅蓄电池的 3～4 倍），一般锂电池的重量比大概为200-280wh/kg。
36V*125AH=4500WH=4.5KWH，也就是说，这两块电池的容量是9度电。美国月球车的百公里耗电量8度电，听起来还不错。按照当时的能量质量比来说，电池质量大概是86KG。也不少了。知豆电动车百公里耗电量也就8度电。考虑到月球六分之一的引力，这个电量是足够月球车用的。
我在NASA的官网上查找了一下资料。如下
https://history.nasa.gov/alsj/LRV_OpsNAS8-25145Pt2.pdf
截图均出自此官方文件
美国登月车电池包的位置。感觉很LOW，就是老年代步车的水平。。电压也是36V，普通电动三轮车也采用的这种电压。
800磅的有效负荷。大概400KG的负荷。
比较神奇的一件事，文件31页显示，电池是风冷的。
但是月球上有空气吗？其实我蛮好奇他电池的温控系统的，毕竟月球上温差极大。月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃。夜晚其表面温度可降低到－183℃。电池可扛不住这种温差。我们现在用的电动车通常的解决方案是给电池加空调。。但是月球上没有空气，冷的话可以用电热丝，热的话用液冷，但是怎么能用风扇？
感谢，查到了他的冷却方式是蜡包，貌似是用蜡作为热储存方式。
他的报警系统在地球上也是比较正常的，电池达到125华氏度（51.6摄氏度）或者电机达到400华氏度（204摄氏度）就要报警。
看了很多资料，我发现登月计划的确是一项非常非常困难的工作，需要攻克的难题非常多。美国的登月计划就算有造假，也是非常接近真实的造假，起码从他的技术文件看，登月计划也是非常严谨的，是非常多人共同努力工作的结果。绝非那种把商标换了 一下就可以套取经费的造假项目。
看完文件，还有个感觉，就是这帮人真的狠疯狂，当时没有BMS系统，就靠2*16块电池，相互做备用。就靠当时简陋的电路，做的电动车，而狂奔几十公里。简直太疯狂了。
我看到他文件记录说，轮胎带起了的灰尘把散热片覆盖了，然后宇航员还要人工擦，很费时间。如果擦散热器的时间太长，宇航员正事都干不过来。
还是那句话，他的参数都是可以的，技术方法也是可行的，但是可靠性，我真的很难想象，美国人居然靠这个成功的登月，而且成功了好几次。感觉像把老年代步车通过各种黑科技改造，然后送上月球，居然真的跑了几十公里。太疯狂了。
<hr/>看这个照片，觉得这玩意非常简陋。实际上也的确很简陋。低配版拖拉机的感觉。
但是考虑到这个玩意运行时间只有三四个小时，也可以理解。平均速度是9KM/H,最长距离20公里，这种车貌似也不用搞的太复杂。
宇航员在用刷子给散热器做清洁
这张照片就比较搞笑，月球车散热器被灰尘覆盖，然后宇航员就拿着刷子弹掉灰尘，为此设计人员表示很抱歉，浪费了宇航员的宝贵时间干这种事情。
所以真正的黑科技就是上月球的时候别忘了带个毛刷。。。
咋说呢，真正解决问题的办法都是朴实无华的。
看上边这张图，表1里就是月球的温度，354个小时没有太阳，这个时候，月球的温度是-150度之下，表二是354个小时有太阳，0℉是月球车活动时间。表面温度最高250华氏度。
所以月球车其实没有什么黑科技，他主要是在有太阳的时候活动，而且是不冷不热的那一段时间活动。不过即使如此，普通电池100摄氏度之上的温度会爆炸。
电池有两个温度一个是活动温度，另外是储存温度，极高和极低的温度下，电池会爆炸或者失去活性。所以这个月球车在月球上存在存的时间不会很长。
当然，月球没有空气，电池就算100度以上也只会爆裂，把气体啥的溢出，没有氧气应该不会爆炸。电池也就能存活几个小时，发射窗口非常短。
我们也没必要苛责这玩意本来就不是车。车是四个轮胎加个沙发，他这个玩意就是四个轱辘加个马扎，然后也没有方向盘，没有大灯，估计刹车啥的也不全。
这么个东西，美国人居然发射了7次。7次都是跑两三个小时。真的是抱着洗衣机横穿大西洋7次，居然此次成功。
<hr/>
我最近看了一下中国的登月车，感觉美国的登月车更牛逼了，中国无人登月车，玉兔1号第一次上去的时候，齿轮里卡了个石头，结果电机堵转，貌似是烧了，出故障就不会跑了。就跑了几百米。
资料来源:嫦娥四号巡视器系统设计与验证
这是阿波罗17的活动范围（含比例尺）：
大家可以看看这个路径，可以说月球车跑的是相当远，绕了一个大圈子，而且地形相当复杂，如果半路月球车坏掉的话，宇航员很容易回不去。。
阿波罗15在溪岸
https://history.nasa.gov/alsj/Boeing_LunarRovingVehicle_1972.PDF
这里边也到处是石头，看照片路况是相当差。
来源https://history.nasa.gov/alsj/Boeing_LunarRovingVehicle_1972.PDF
阿波罗15号，跑了27.9公里，牛逼。每小时17公里的速度飞奔下山。那么我们不禁要问，美国登月车为啥那么牛逼？他们就不怕石头子卡住电机吗？他们的系统就能100%没问题吗？为啥他们不怕半路抛锚？要知道，他们的登月车可是在月球上跑了几十公里的，如果半路抛锚了咋办？宇航员穿着宇航服，能拿板子修车吗？宇航员自己在月球上靠步行能走10公里回到登陆仓吗？估计美国宇航员发射前要先练一下太空跑步的技术。
如果宇航员能够带着毛刷上去，其实他们更应该带着扳手，钳子之类的修车工具。防止抛锚。
总结：从参数看，美国当年实现登月计划的确是有很多黑科技的，起码从技术资料看，很多公司的确研发了很多新技术，让他跑几十公里，7次都没出故障，的确是很了不起的事情。可靠性存疑，但是技术的确讲的通。
而且那个时候的宇航员的确也是牛逼，开着车狂奔，从来不考虑车坏了咋办，的确很有勇气。貌似月球车的确出过毛病，但是最后都修好了。
我看完这么多资料，其实还是很感叹50年前人类的智慧和勇气的。里边有很多公司的通力配合，这个车就是波音搞得。有很多创新和黑科技。同时，宇航员也有非常大的勇气。
我自己感觉，登月工程是真的，但是登月之后宇航员飙车是不是真的就存疑。如果是真的，那么美国真的非常有运气。有非常好的运气。
希望中国不久的将来载人登月工程成功，然后我们来看看这些困难是怎么克服的。 |
