
一 | 手机电量还剩多少,对现代社会的许多人而言,都是一个“性命攸关”的问题。 太震撼了!马斯克的火箭“活着”回来了! 北京时间10月14日上午7点左右,美国得克萨斯州博卡奇卡发射场,SpaceX的新一代重型运载火箭“星舰”成功完成第11次试飞。 这次试飞马斯克大获成功。人们对手机充电的强烈需求,也让市面上催生出了许多噱头,无线充电、二倍速充电、能连着用一周的高能充电宝……乱花渐欲迷人眼,但到底什么才是手机充电的正确姿势呢?手机一定要满充满放吗?关于充电,总流传着一些说法:手机电量耗尽再充电,每次要充满,这样才有利于电池保养,随时充会影响电池寿命。从发射、回收、入轨,再到溅落,全程高能,完成了所有的测试目标。实际上,这些理论都比较过时了。

二 | 早些年广泛使用的充电电池,比如镍镉电池,它的原材料主要是氢氧化镍以及金属镉,缺点很明显:有记忆效应。

三 | 简单而言,当多次没有耗尽电量、没有将电充满时,电池容量就会“记住”充电与断电时的电量,分别将其视为电量的最大值和最小值,导致电池容量减少。但现在,镍镉电池等由于重金属污染,重量高,能量密度低等原因已逐渐淘汰,取而代之的是锂离子电池。 整个过程超级震撼: 点火之后,33台第二代猛禽发动机同时咆哮,巨大的轰鸣声甚至让几公里外的观众们都在颤抖,发动机喷射出高达7590吨的恐怖推力,将这个121米高的钢铁巨兽——星舰S38,推向天空。 这次使用的超重型助推器,是第二次重复使用,它曾在第8次试飞中服役,并且完整地实现了回收。智能机采取的多是锂离子电池,比起镍镉电池,它的优点是能量密度高,简单而言,就是同样的体积或重量下,储存的电量更多;记忆效应微弱,就算不充满电就拔下来,也不会有什么影响。 火箭顺利通过最大动压点(MaxQ)。

四 | 锂离子电池的注意事项恰恰和镉镍电池的相反:不要没电时再充,也不要充得过满,不需要每次都深度充放电。

五 | MaxQ是个物理学概念,一是火箭越飞越快,压力就很大;二是火箭越飞越高,空气密度更低,也会带来压力变化。 MaxQ就是压力的一个极值点,在这个点上,发生事故的概率最大。锂离子电池的寿命与充电周期相关,每当电量用了100%,就实现了一个循环,循环得越多,电池寿命下降就越明显。 两分钟之后,火箭成功执行热分离。 这个“热分离”,难度非常大,被称为“疯子操作”,传统火箭是一级火箭熄灭再分离,而热分离完全不同,猛禽助推器关闭了30台发动机,只留下3台继续工作,星舰的上级飞船就直接点燃自己的6台发动机,把自己“炸”了出去,继续奔向太空。 随后,助推器上演了一场教科书式的返航,它精准地在空中完成掉头,再入大气层,并且还在墨西哥湾上空模拟了下一代超重型助推器的着陆点火程序,最终以几乎悬停的姿态稳稳地降落在了海面,成功实现软着陆。 星舰亚轨道飞行主要阶段示意图图源:SpaceX 最后,星舰爆炸解体。一项针对11种锂离子的研究数据表明,在实现250次循环之后,电池容量都会发生明显的衰减。但是这个爆炸是主动引发的爆炸解体。

六 | 当实现300~500次循环之后,电池容量就会下降到原有的八成。

七 | 这是什么原理?有资料显示,当对锂离子电池深度充放电时,正负极的材料结构会被破坏。 全场的人热血沸腾! 这次发射为什么这么重要? 如同美国专业航天网站NASASpaceFlight.com形容说:“星舰”11是一个时代的结束,也是另一个时代的开始。 这是第二代星舰的最后一次飞行测试。

八 | 美国得克萨斯州博卡奇卡,SpaceX星舰11号发射前 SpaceX对第11飞的目标很明确,就是在第10飞的基础上去对飞船返回发射场相关的太空点火、返场机动和导航优化等进一步测试。而锂离子电池主要是依靠锂离子在正极与负极之间的移动来工作,一旦容纳它们活动的空间变少,电池容量也就会相应变低。所以,相比于“满充满放”,“多次少充”才是更适合现在手机的充电习惯。 这次为了极限测试,工作人员特意移除了部分隔热瓦,让飞船的钢制结构直接暴露在数千度的高温等离子体中,飞船就像一个火球。

九 | 除了充电前后的电量,另一个容易被人们忽略的问题,同样影响电池的使用寿命。就是在这种情况下,飞船进行复杂的机动测试,竟然还能毫发无损地挺了过来。

十 | 这次试飞的成功,标志着星舰第二代飞船完美收官。

十一 | 之后,SpaceX就会全力研发第三代星舰了。 马斯克曾经说过一句话:“得在我死之前到达火星,没有什么强制手段能确保我们到达火星,除了我们这群人,除了我自己。先插手机还是先插充电器?是先把插头接入电源,再用数据线连接到手机,还是先把数据线连接到手机,再把插头接入电源?答案是:前者。

十二 | ” 他还预估了一个最早飞向火星的时间,2029年。都是充电,这样的细微差异会有什么影响呢?这里要引出一个知识点:中国居民用电的电压是220V,但手机充电器的电压却往往在5V以内,在给手机充电时,充电器会将高压电流通过变压器转变为低压直流,再输送给手机。

十三 | 此时,若是将充电器接入手机再插到电源,可以视作直接把手机接在电源上,则可能输出浪涌电压;而反过来,插头先插,它已经是接通状态了,输出已经稳定在5V左右,从而不太会出现浪涌电压。 现在看,这个目标已经离我们越来越真实。浪涌,又名突波,是指超出正常工作电压的瞬间过电压。有时插拔开关看到的闪亮火花,大多就是浪涌。 其实,SpaceX的胜利,不是某一项技术的胜利。而是马斯克用“第一性原理”的思考方式,彻底砸碎了旧的航天游戏规则,马斯克改写了一套新规则。虽然时间只有百万分之一秒,长久下来却能给手机电池带来不小的损害。 为了在2029年实现登录火星的目标,让人类成为跨星球生物,马斯克像放烟花一样发火箭。

十四 | 过去的游戏规则都是高成本、长周期、不可回收,技术迭代很慢。

十五 | 而先把充电器插好,再连接手机时,这种情况就几乎不会发生了。而马斯克这种看似非常烧钱、非常无脑、非常浪费的炸火箭方法,其实反倒是技术进步最快,也是最便宜的一种方法。除非电流本身不稳定。

十六 | 充完了,要先拔手机还是先拔插头呢?答案是:先拔掉手机。 因为所有的技术都有风险,所有的测试都要付出成本,而时间成本和人员成本,远比火箭本身更贵。 马斯克就通过不断“炸火箭”的方式积累数据。因为在拔下充电器的那一刻,也会产生反向瞬时电流,加速电池的老化。所以星舰爆炸的时候,SpaceX的工程师,不是沮丧,而是兴奋,他们知道它的极限在哪了。原理看上去挺复杂,但是想记住插拔的正确顺序也不难。一次次的数据采集,拓宽了人类认知的边缘。 SpaceX的官网上也写下了一句朴实而有力量的话——更多的星舰已经准备好飞行。

十七 | 可以试着把充电器、充电线和插座当作一体,充电时是手机“贴过来”,充满时则是手机“被抛弃”,这样操作,就安全多了。 马斯克为了激励更多的人加入太空探索行列,就像特斯拉汽车一样,他把星舰所有的设计图纸全部公开。充电宝也受“充电周期”影响很多人都会随身携带充电宝,以防出门在外找不着插座。 他曾经说过:专利只是弱者的游戏,我从来不畏惧抄袭。 回顾SpaceX的历史,技术上的难题,很少能够阻挡他们。反倒是技术之外的事情,有更大的限制。它的确很便捷,一个小小的移动电源,就能维系手机的正常运转,简直是救星。但关于充电宝,也有许多噱头与误区。 比如,之前的几次实验,美国联邦航空管理局(FAA)经常卡着SpaceX的发射进度,用的还都是什么火箭发射会影响乌龟生蛋、内部得走审批流程等理由。 之前有一次,FAA就指责星舰发射摧毁了9窝鸟蛋,马斯克后来在推特上阴阳怪气地表示:“为了弥补这一令人发指的罪行,我将戒蛋卷一周”。目前,市面上有许多自称20000毫安的充电宝。但大部分手机,哪怕是旗舰版,电池容量也都在5000毫安以下。早些年的“钉子户”产品,甚至只有可怜的2000~3000毫安。

十八 | 星舰的发射测试必须经过十几个监管部门的批准,而很多公职人员并不像马斯克一样对风险情有独钟。SpaceX的工程师,要面对各种安全审查和要求。其中一个工作人员容科萨就说:“为了拿到发射许可,简直要蜕一层皮。” 马斯克是非常讨厌那种畏畏缩缩、又繁文缛节的人和程序。买了20000毫安的充电宝,岂不是一家三口出行两天都不用愁了?当你真的买回来才会知道,充不了两次就没电了。 他曾讲过一句很有哲理的话:“文明就是这样衰落的,因为他们放弃了冒险。当他们放弃了冒险事业,文明的动脉就会硬化。难道是商家在虚假宣传?其实是玩了一个文字游戏。

十九 | 商家标出的容量,多是电芯本身的容量,也就是电池内多节锂离子电池电量之和,由于电量在转换过程中会出现损耗情况,充电宝能提供给手机的有效电量肯定是低于这个数据的。想知道充电宝真正能用多少次,就要仔细去翻看说明书中的小字:额定容量。

| 这是实验室测试出的最小可放电容量。

| ” 他批评美国政府说,真刀真枪的实干家越来越少,动动嘴皮子吹哨的裁判员却越来越多。并认为这就是为什么美国会航天衰落的原因。

| 而且他也不认可过去美国国家航空航天局对火箭零部件规定的数百种规格与要求,认为这些不是什么金科玉律。有家媒体曾做过测评,那些自称20000毫安的充电宝,实际容量最大的与最小的可以差到4000毫安,都够大部分手机完整充一次电了。

| 要注意的是,由于充电宝采取的同样是锂离子电池,寿命同样受到充电周期的影响,同样建议“多次少充”,而不要“满充满放”。 他反复叮嘱工程师们:“你唯一要遵守的就是物理学定律能推导出来的规则,其他一切都只是建议。” 所以你看,全世界都一样,走到哪里,对任何一个国家而言,创新都是要冒险的,是有成本和代价的,决不能外行领导内行,不能给干事者添堵。如何正确充电?如果手机的使用也有短板效应,大概电量就是那块短板了。不过,在日常的使用中,也有一些以为正确的充电方法,其实并不是。1不能混用充电线、充电器?买手机送配套充电设备是惯例,可近些年来,有厂商打着环保之名不再赠送充电器,只能自己购买。 所以说,谁的环境更包容,更能激发企业家创新精神,谁就更有未来竞争力。官网上的价格太高,很多人就会选择便宜些的,觉得充电设备本身就是易损耗品。 在发射前的第16分钟,马斯克突然出现在直播间里,开心地像个两百斤的孩子。这也就导致,很多人用了没多久,也许充电线、充电器和手机就不是配套的了。于是,许多传闻就出来了:不配套的充电器会导致电池短路,影响使用寿命。 发射成功后,一群年轻的工程师发自内心的那种欢欣鼓舞,那种热烈的成就感,那种眼神中的清澈和喜悦……我们仿佛好久未见了,我们好像忘记了为一件事情沉浸和着迷的感觉了。实际上,这个说法显然太小看充电器了。充电器内部一般都会带有智能芯片,识别手机所需的电流电压从而进行调整,比如说,你购买的是快充头,但是手机不支持快充,那么快充头就会自动调整为适合手机的输入电量。有人抱怨快充头不起作用,实际上就是这个原理。

| 不过,在购买时也要尽量认准正规品牌,不要贪小便宜买到山寨。

| 毕竟,山寨充电器里面的配置实在不好说,很可能识别不出手机所需电流电压,损坏手机。 世界是由一群有童心的人创造的。

| 2不要边玩边充?有人会认为,让电池放电的同时又充电,会影响寿命,其实,真正影响电池寿命的,是边玩边充导致的温度骤升。 从1492年哥伦布的大航海,到莱特兄弟执着于人要“像鸟一样飞行”;从旅行者1号“暗淡蓝点”那孤独的回望,到马斯克的火星梦想……人类对星辰大海的好奇心,是推动文明不断突破边界的永恒动力。 马斯克的星舰,他的想象力,他的疯狂和桀骜不驯,不论成败,一切皆如史诗,磅礴壮丽。

| 参考文献: [1].《一文读懂星舰“十一飞”:二代星舰谢幕,“筷子夹飞船”就要来了》,腾讯科技[2].腾讯科技视频号、小冷说科技视频号、芬达说视频号、特费电视频号 [3].《第11次试飞成功,“星舰”实现“活着回来”》,京报网 [4].《埃隆·马斯克传》,中信出版社。每个人都会有这样的体验,玩高配置游戏,或者使用快充时,手机都会发烫。一份调查显示,就算是不用手机,温度升高依然会加速电池容量减少。所以,为了电池安全,最好还是别让它“一心多用”。除此之外,需要注意的是,不要给手机买太厚的保护壳。市面上现在有许多花里胡哨的保护壳,好看是好看,但并不是每款都适合手机。

| 和电脑等设备一样,手机同样是需要散热的,如果把它包裹得严严实实,用的还是隔热材料,只会让手机外表看上去没什么划痕,内里早就有了损伤。为了避开高温,还要注意,睡前不要将手机放在枕头旁以及阳光下。这个举动,保护的不只是手机,更是你。(来源:科普中国)责任编辑:魏韫桐。
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Published on:22:21:39