要说时下最火爆的电影，非年度好莱坞科幻大片《火星救援》莫属。马特达蒙在《火星救援》中饰演一个幽默感十足的全能科学小达人马克沃特尼，他在火星上改造栖息舱、造水、造空气、种土豆，还得发电，改造火星探险漫游车，需要奔驰3200公里，才能到达唯一能活命的指定救援地点，最后还得开着敞篷宇宙飞船，真是各项技能满分。
电影《火星救援》打动人的地方在于，虽然是科幻电影，却保留了真实科学的朴实性。这一点著名作家马伯庸就用了三个“非常棒”来怒赞。在他看完电影后，发微博写到：“很久没有这样朴实刚健的科幻片了，中途几次看哭，结尾全场都在热烈鼓掌。”豆瓣上的一篇影评提到《火星救援》时称：英雄电影终于从“我好同情你”这个蜥蜴级别的思考，变成“如果我是你我会怎么做”这个人类级别的思考。静默的行动有静默的力量，不停的计算、思考、失败、重来，本身就是巨大的力量。
如果你是马特达蒙，你会如何做？试想你一觉醒来，发现躺在火星的沙漠里，宇航员队友都以为你死了，正光速飞回地球。《少年派的奇幻漂流》在印度洋里飘，好歹还有一只老虎陪着，你抬头，周围连只苍蝇都没有，咋办？这正是片中马特-达蒙的真实处境。
想要活下来的马特达蒙首先跟要解决电的问题，无论是栖息舱还是太空探测漫游车，或是与地球建立联系的工具，离开了电那都只是一堆没用的废铁。片中另一个难题是，马特达蒙需要开着火星探险漫游车在火星穿越3200公里到达指定救援地。在火星上，3200公里，没有加油站，没有充电站，他如何到达呢？火星探险漫游车是个电动车吗？已经有哪一些蓄电技术已经运用到了航天科技？马特达蒙会不会成为第一个在火星“电死”的英雄？
我们请到了国内最顶尖的动力电池技术专家其鲁教授来为大家答疑，从简到繁学习蓄电科学，我们来看看其鲁教授是如何为我们解答的！其鲁是北京大学教授、博士生导师，国务院特殊津贴专家，材料科学家，我国钴酸锂、锰酸锂电池正极材料、动力电池技术奠基人，曾担任2008年奥运会清洁能源电动车用动力电池项目首席科学家，国家“十一五”863电动汽车动力锂电池项目负责人。
问：抱歉，我是科学盲，请问蓄电池目前到底有什么种类呢？
其鲁教授：规模化生产的蓄电池目前主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池，还有钠-硫电池，锂空气电池，锌空电池，等等。
问：目前全球的锂电池科技最顶级的技术是什么，有哪一些已经运用到了航天科技中？
其鲁教授：目前全球锂电池科技中最顶级的技术是高能锂离子电池，包括以尖晶石锰酸锂为正极材料的高能量密度储能电池，以及以多元金属氧化物为正极材料的高功率储能电池。高能量密度的锂离子电池已经开始用到了航天科技中。
问：蓄电池的容量是一方面，体积也是一方面考虑？
其鲁教授：锂离子电池是各种蓄电池中体积最小、重量最轻的电池。今天在地球表面行驶电动车辆，完全不需要考虑电池体积的问题。今后，随着技术的进步，锂离子电池会更轻、更小。
问：如果马克沃特尼成功了，是否可以憧憬未来的电动车的发展，我们可以带着太阳能电池及蓄电池，走遍全世界？
其鲁教授：这样的技术问题在地球上目前基本已经解决了。2015年年初，世界上第一架完全使用太阳能动力的飞机“阳光动力2号”实现了环球飞行，也经过了中国。目前商业化太阳能板1平米的发电功率约150瓦，最新研究的太阳能电池发电能力可以提高50%，即每平米面积可达220瓦，一辆小轿车垂直占地面积一般不到10平米，如果以10平米计算，一辆小轿车表面都是用太阳能板或膜，可以达到2千瓦的发电功率，在地球上驱动小轿车是没有问题的。相信在不远的将来，太阳能汽车能够进入寻常百姓家。
问：您是一名科学专家，平常爱看科幻片吗？喜欢什么样的科幻片？有人说，科幻是对科学的想象，您怎么看待这句话？
其鲁教授：坦白说看的不多，但比较喜欢科学逻辑比较缜密的，此外，一些具有超前想象力的科幻片会给人一些启发。科幻是对科学的想象，这话有一定道理，但是有些科幻小说或者影视作品的想象力接近于疯狂或超前。作为科幻作品，想象力非常重要。对于那些人们尚不太清楚的东西应该有一些超常幻想。
关于其鲁教授：其鲁是北京大学教授、博士生导师，国务院特殊津贴专家，材料科学家，我国钴酸锂、锰酸锂电池正极材料、动力电池技术奠基人，曾担任2008年奥运会清洁能源电动车用动力电池项目首席科学家，国家“十一五”863电动汽车动力锂电池项目负责人。
问：在《火星救援》中，马克沃特尼是用太阳能电池给蓄电池充电，在现实生活里，是否能用太阳能直接给蓄电池充电？
其鲁教授：可以用太阳能板直接给蓄电池充电，这已经开始大规模使用了。在中国的北部草原上，有数万户游牧民远离电网，长期以来一直处于无电可使状态。近年来，一种直接用太阳能充电的、称为“微电站”的绿色产品（由储能的高性能锂离子电池和太阳能阵列组成）开始在无电草原地区使用，3kW的微电站可以提供基本满足家庭生活用电的电能，彻底解决了草原上几百年来无电的历史。
问：我们是不是可以理解，马克沃特尼驾驶的太空探险车就是现在的电动车？
其鲁教授：电影中的电动车与现在的电动车基本相同。但太空中的探险车可能完全不同于现在电动车，因为太空没有平坦的道路，所以探险车的移动可能会像人类的行走一样，或者更像螃蟹一样，用灵活的多只腿来实现移动或用坦克一样的铝带。
问：如果用太阳能给蓄电池充电应该注意什么？会有哪些危险可能会发生？
其鲁教授：就目前地球的环境和技术水平来说，用太阳能给蓄电池充电已经非常安全了，只要不受到外力的破坏。但是，在太空有很多其他强辐射、真空、低温或高温以及陨石的碰撞问题要考虑，以免意外发生。
问：火星上的地表温度温差巨大，蓄电池是否可以在这样的环境中工作？并且循环多次充电？电池的使用寿命等是否与空气组成也有关系？
其鲁教授：据报道：赤道附近，白天温度可以达到20℃，夜间会骤然降低到－80℃左右。火星两极的温度更低，最低可以达到－139℃。就目前锂离子电池的技术来说，在负40度到正50度之间使用没有问题，火星上昼夜温差很大，可以判定，白天使用没有问题，晚上可能会出现问题，这需要采取一些保温措施。电影中取暖靠废弃核燃料的预热，不需要考虑用电供暖。电池也靠上述供暖方式保持了工作温度。锂离子电池的使用寿命与空气组成没有关系，火星环境更有利于锂离子电池的使用，锂离子电池是需要隔绝水和氧气的。
问：以目前最顶端的蓄电池科技，如果与太阳能充电板结合使用，穿越3200公里的话，带多大容量的蓄电池及多少太阳能板是合适的？
其鲁教授：这与太空探险车的重量、太空车在火星表面要穿越地区的地表情况、以及行驶的速度等有关。火星上的重力仅为地球的五分之二，太空车的重量阻力比地球小多了，是非常适合使用电动车的。目前中国技术含量高的锂离子电池电动轿车（配置20kWh的锂离子电池），在公路上约能行驶200公里。如果每天就跑200公里的话，3200公里要跑16天。只要带上3个kW的太阳能电池，每天充电半天时间，其余时间行驶，3200公里约一个月跑完。当然，火星表面也许路况极差，所以可能会消耗更多的时间。假如不考虑其它设备的用电，每天仅行驶30公里，由5kWh的电池，白天充电2小时即可，但要在火星上行驶约四个月。
《火星救援》马特-达蒙种土豆
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要说时下最火爆的电影，非年度好莱坞科幻大片《火星救援》莫属。马特达蒙在《火星救援》中饰演一个幽默感十足的全能科学小达人马克沃特尼，他在火星上改造栖息舱、造水、造空气、种土豆，还得发电，改造火星探险漫游车，需要奔驰3200公里，才能到达唯一能活命的指定救援地点，最后还得开着敞篷宇宙飞船，真是各项技能满分。
